產品簡介
想(xiang)要長期、不間斷監測細胞(bao)增(zeng)殖、活(huo)力甚至(zhi)形態變化嗎(ma)？美國Axion Biosystems公司(si)的(de)Maestro Z無標記(ji)、非侵入式(shi)實時(shi)細胞(bao)監測系統（Maestro Z Impedance System），很(hen)好地解決了這個問(wen)題。
很多基于細胞樣本(ben)的(de)(de)傳統(tong)實驗技術采用終點法(fa)，只能(neng)(neng)得(de)到一個時(shi)間點的(de)(de)樣本(ben)數(shu)據。Maestro Z基于阻抗檢測(ce)的(de)(de)細胞分析技術，使得(de)實時(shi)、不(bu)間斷且無需標(biao)記(ji)的(de)(de)細胞監測(ce)成為可能(neng)(neng)。
在CAR-T、生(sheng)(sheng)物制藥等需要培養(yang)細胞(bao)(bao)(bao)的(de)機構，Maestro Z無標(biao)記(ji)、非侵(qin)入式細胞(bao)(bao)(bao)監測(ce)系統可(ke)(ke)以記(ji)錄細胞(bao)(bao)(bao)增殖過程中阻抗的(de)變化，并基于細胞(bao)(bao)(bao)種(zhong)類(lei)、密(mi)度、形(xing)態、貼附的(de)不同特性，將其進(jin)行區分(fen)。可(ke)(ke)用(yong)于細胞(bao)(bao)(bao)質控、純度分(fen)析(xi)、量化生(sheng)(sheng)長速(su)率、優化實驗啟動時(shi)間點等方面。
無(wu)需復雜的實驗設置(zhi)，Maestro Z就(jiu)能長時間非侵(qin)入(ru)性地檢測細胞(bao)，并提供實時生長曲線和簡明的終點(dian)圈(quan)示，是研發、質控(kong)部門(men)的得(de)力(li)工具。
Maestro Z細胞檢測過程
將細胞樣本置于CytoView-Z阻抗板中（底部埋入電極的96孔培養板）進行培養，當細胞貼附于電極并伸展開后，將微小的電信號施加于電極上，細胞間形成的聯接將阻擋這些電信號的通過，導致阻抗值的讀數增加，而細胞結構形態上的細微改變（比如源于受體介導的信號傳遞或細胞形態學變化）也會影響阻抗值。
Maestro Z無(wu)標記、非侵(qin)入(ru)式(shi)細胞監(jian)(jian)測(ce)系統通(tong)過檢測(ce)阻(zu)抗(kang)值(zhi)的(de)(de)變(bian)化(hua)，能夠將細胞的(de)(de)變(bian)化(hua)進行量化(hua)，其(qi)阻(zu)抗(kang)技術(shu)的(de)(de)無(wu)標記和和非侵(qin)入(ru)性，特(te)別(bie)適合用來定量細胞的(de)(de)動(dong)態反應，以及長期監(jian)(jian)測(ce)類實驗的(de)(de)需要。
阻(zu)抗(kang)(kang)檢(jian)測會(hui)計算有多少電信(xin)(xin)(xin)號(hao)（上圖中青色箭頭所(suo)示）被電極－細胞(bao)的界面所(suo)阻(zu)擋。當(dang)電極未被覆蓋時，電信(xin)(xin)(xin)號(hao)能輕松穿過(guo)(guo)，這時阻(zu)抗(kang)(kang)值(zhi)比較(jiao)低。當(dang)細胞(bao)蓋住電極時，能夠通過(guo)(guo)的電信(xin)(xin)(xin)號(hao)就(jiu)(jiu)變少了，相應的阻(zu)抗(kang)(kang)值(zhi)就(jiu)(jiu)會(hui)增大。當(dang)細胞(bao)死(si)亡或(huo)者脫(tuo)離電極時，阻(zu)抗(kang)(kang)值(zhi)就(jiu)(jiu)會(hui)恢復到(dao)基線水平。
產品優勢
Maestro Z于2019年秋季全新上市，是全球阻抗檢(jian)測細(xi)(xi)(xi)胞(bao)分析設備(bei)中的重量級產品(pin)，除具備(bei)實時、無(wu)標記(ji)追蹤細(xi)(xi)(xi)胞(bao)增殖(zhi)、計算細(xi)(xi)(xi)胞(bao)活率、監控細(xi)(xi)(xi)胞(bao)形態變化、計算免(mian)疫(yi)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)介導的殺傷功能外，其多項(xiang)優勢不容(rong)小覷：
1、高通量檢測，內置觀察窗口
專用(yong)96孔CytoView-Z阻抗板，提供高通量數(shu)據采集(ji)，每個孔內(nei)部設有細胞(bao)觀(guan)察(cha)窗口，方便在顯微鏡下(xia)觀(guan)察(cha)細胞(bao)樣本。
2、一體化培養系統
內置智能環境倉，精確控制溫度和CO2濃度，可進行低氧培養，不需要購置CO2培養箱，節省了空間和成本。
3、自動數據分析
配備(bei)功(gong)能強大的AxIS-Z分析(xi)軟件，設(she)置、執(zhi)行(xing)、分析(xi)簡(jian)單易(yi)用，可(ke)同時(shi)安裝在多臺電腦(nao)上(shang)；未來(lai)升級后將符合(he)FDA相關規定。
4、數據安全與合規
Maestro Z儀器自帶500G存儲空(kong)間，原(yuan)始數據(ju)自動保存，數據(ju)不可更改、不丟失，可追溯。符合FDA頒布的(de)21CFRPart 11，確保數據(ju)的(de)合規(gui)，以備審查。
Maestro Z并行記錄(lu)96個樣本的(de)阻抗， 即使是(shi)長達數(shu)周的(de)實時記錄(lu)也毫(hao)無壓(ya)力。阻抗實驗過程非(fei)侵(qin)入、無標記，根除染(ran)料/報告子(zi)對細胞的(de)影晌，數(shu)據可靠性卓越。
應用案例
一、追蹤免疫T細胞對腫瘤細胞的殺傷
神經膠(jiao)質(zhi)瘤是一(yi)種惡性(xing)腦腫瘤，目前并無有(you)效(xiao)治療方案，預后生存期也只有(you)12-15個(ge)月。而人體免疫系統中的(de)(de)效(xiao)應(ying)T細(xi)胞(bao)(bao)，有(you)著高特異性(xing)和固有(you)的(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)毒性(xing)，在未(wei)來的(de)(de)腦膠(jiao)質(zhi)瘤治療中被(bei)人們寄予很高的(de)(de)期望。Maestro Z的(de)(de)阻抗測試有(you)著高靈(ling)敏(min)、無標記及(ji)無損的(de)(de)特點，為連續監控腫瘤細(xi)胞(bao)(bao)增殖和免疫細(xi)胞(bao)(bao)介導的(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)毒性(xing)提供(gong)了可能(neng)，因而被(bei)用(yong)來評(ping)估(gu)免疫治療的(de)(de)效(xiao)價(jia)。
如左圖所示(shi)，我(wo)們將惡性(xing)膠(jiao)質(zhi)母細(xi)胞(bao)(bao)瘤細(xi)胞(bao)(bao)株U87MG，以(yi)三(san)種不同的(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)密度及(ji)四(si)重(zhong)復的(de)(de)形式，分(fen)成12個樣(yang)(yang)(yang)本種到(dao)CytoView-Z阻(zu)抗(kang)板內。使用Maestro Z對其阻(zu)抗(kang)值變(bian)化持續監測(ce)24小時后，以(yi)10:l的(de)(de)比例將被激活的(de)(de)人(ren)T細(xi)胞(bao)(bao)加入(ru)到(dao)這些樣(yang)(yang)(yang)本孔內，后續能夠觀察到(dao)阻(zu)抗(kang)值的(de)(de)降低。這和預期中的(de)(de)T細(xi)胞(bao)(bao)介導U87細(xi)胞(bao)(bao)裂解(jie)效(xiao)應是一致(zhi)的(de)(de)。對比之下，那些未(wei)經處(chu)理的(de)(de)腫(zhong)瘤細(xi)胞(bao)(bao)樣(yang)(yang)(yang)本（淺藍色顯示(shi)），某(mou)同時段測(ce)得的(de)(de)阻(zu)抗(kang)值則(ze)繼續上升。
中圖(tu)(tu)顯(xian)示(shi)了在這三(san)種(zhong)處理(li)條件(jian)下（不(bu)同的(de)T細(xi)胞數量）檢測到(dao)的(de)實(shi)時(shi)細(xi)胞裂(lie)解比(bi)例。在這基(ji)礎(chu)上，我(wo)們(men)就能如右圖(tu)(tu)所示(shi)，對每種(zhong)處理(li)方案的(de)KT50值（裂(lie)解50%腫瘤細(xi)胞所需(xu)時(shi)間(jian)）進行計算。可以看到(dao)，要(yao)達到(dao)更快的(de)U87MG細(xi)胞殺傷速度，我(wo)們(men)就需(xu)要(yao)更高的(de)T細(xi)胞密度。
二、細胞毒性的動態研究
當(dang)需要測試(shi)新藥(yao)或者細胞(bao)(bao)治療的(de)(de)效(xiao)果(guo)時(shi)，傳統(tong)的(de)(de)終點法實驗只(zhi)能(neng)區分細胞(bao)(bao)樣本的(de)(de)死(si)活，而無法了解(jie)細胞(bao)(bao)反應的(de)(de)動(dong)(dong)態(tai)過程(cheng)(cheng)并對(dui)背后的(de)(de)機理做出解(jie)釋。Maestro Z所提供的(de)(de)無標(biao)記、非侵入的(de)(de)連續(xu)監控能(neng)力，得以捕捉到細胞(bao)(bao)毒性的(de)(de)全程(cheng)(cheng)。不僅能(neng)看到毒性的(de)(de)程(cheng)(cheng)度，還能(neng)揭示其(qi)動(dong)(dong)態(tai)學和細胞(bao)(bao)死(si)亡的(de)(de)速率。通過這些細胞(bao)(bao)反應的(de)(de)動(dong)(dong)態(tai)表現，更容(rong)易(yi)洞悉一個藥(yao)物的(de)(de)效(xiao)力及作(zuo)用機理。
例如用(yong)Doxorubicin（阿霉(mei)素）處(chu)理(li)A549細(xi)(xi)胞（人非(fei)小細(xi)(xi)胞肺癌(ai)細(xi)(xi)胞）后，阻抗(kang)測試揭示了(le)樣本的動(dong)態反(fan)應(ying)（左圖(tu)為實時連(lian)續檢測結果，中圖(tu)為虛線處(chu)單個(ge)時間點的讀數）。在同一塊板上，我們(men)可以將Doxorubicin處(chu)理(li)組(zu)(zu)的阻抗(kang)數據和細(xi)(xi)胞生長(chang)組(zu)(zu)（未加藥對(dui)(dui)照）及細(xi)(xi)胞死亡(wang)組(zu)(zu)（加入Tergazyme清潔劑）的相關數據做(zuo)比對(dui)(dui)，從而得(de)知(zhi)Doxorubicin導致細(xi)(xi)胞溶解比例的實時效(xiao)應(ying)，并能夠覆(fu)蓋藥物反(fan)應(ying)的整個(ge)過程。
三、不同細胞的專屬特征檔案
基于各(ge)自不同(tong)的(de)(de)(de)(de)生物學(xue)功能(neng)，細(xi)(xi)(xi)胞樣本(ben)間的(de)(de)(de)(de)生長(chang)、貼附及互作會有所不同(tong)。這些(xie)特性(xing)共(gong)同(tong)構(gou)成(cheng)了一個(ge)獨特的(de)(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞檔(dang)案(an)。Maestro Z可以記錄這些(xie)信息，并基于細(xi)(xi)(xi)胞各(ge)種特性(xing)（如種類(lei)、密(mi)度(du)、形(xing)態和貼附）的(de)(de)(de)(de)不同(tong)來將它們分(fen)開歸檔(dang)。細(xi)(xi)(xi)胞功能(neng)檔(dang)案(an)可被用(yong)于細(xi)(xi)(xi)胞質控、純(chun)度(du)分(fen)析(xi)、量化生長(chang)速率和優化實驗啟動時(shi)間點等(deng)方面。這些(xie)功能(neng)的(de)(de)(de)(de)實現(xian)無需(xu)復雜的(de)(de)(de)(de)實驗設定和分(fen)析(xi)。只需(xu)一個(ge)按鍵(jian)，Maestro Z系統就能(neng)穩定測試(shi)環(huan)境(jing)，長(chang)時(shi)間非侵(qin)入地監測細(xi)(xi)(xi)胞，提供(gong)實時(shi)的(de)(de)(de)(de)生長(chang)曲線和簡明的(de)(de)(de)(de)終點圈示。
我們將(jiang)Hela細胞(bao)按照不(bu)(bu)(bu)同(tong)密度種入Maestro Z系(xi)統專用的(de)CytoView-Z阻抗測試板內，并對(dui)其貼附(fu)、伸展及增殖(zhi)的(de)不(bu)(bu)(bu)同(tong)生長階(jie)段開展監(jian)測。如(ru)左圖(tu)所示，可(ke)以看到對(dui)應于(yu)這些(xie)階(jie)段的(de)實時(shi)阻抗記(ji)錄。其中任意時(shi)間的(de)終點(dian)數據（如(ru)第16個小時(shi)）都(dou)可(ke)以以柱狀圖(tu)的(de)形式單(dan)獨表示出(chu)來（如(ru)中圖(tu)）。而(er)從右圖(tu)可(ke)以看出(chu)Hela、A549、Calu-3這三(san)種不(bu)(bu)(bu)同(tong)細胞(bao)的(de)生長曲(qu)線都(dou)不(bu)(bu)(bu)盡相同(tong)。
四、感知受體介導的快速信號傳導
經由(you)信號傳(chuan)導(dao)(dao)通路，細(xi)胞能(neng)夠接收外界的(de)(de)信息。胞外信號分子與細(xi)胞表(biao)面的(de)(de)對(dui)應受體結合(he)(he)后，細(xi)胞內的(de)(de)信號傳(chuan)導(dao)(dao)就會被觸發，并最(zui)終決定細(xi)胞的(de)(de)行為。跨膜受體中的(de)(de)最(zui)大(da)家(jia)族是G蛋白偶聯受體(GPCRs）。被結合(he)(he)后，它們將(jiang)導(dao)(dao)致細(xi)胞構象的(de)(de)改變并引起下游(you)的(de)(de)一系列反應。這些細(xi)微的(de)(de)變化通常(chang)發生迅(xun)速，但其對(dui)細(xi)胞生理的(de)(de)重大(da)影響卻(que)能(neng)夠持續幾(ji)分鐘至幾(ji)個(ge)小時。通過(guo)阻(zu)抗檢測，我們能(neng)夠將(jiang)其捕(bu)獲并量(liang)化。Maestro Z的(de)(de)高靈敏度及連(lian)續監測特性，賦予您測試細(xi)胞信號傳(chuan)導(dao)(dao)動態(tai)的(de)(de)能(neng)力，無(wu)論(lun)這個(ge)過(guo)程有(you)多(duo)久。
如(ru)左(zuo)圖(tu)所示(shi)，我們(men)將Calu-3細胞(bao)(bao)培(pei)養在阻(zu)抗(kang)檢(jian)測板中(zhong)，隨后(hou)加(jia)入不(bu)同濃度(du)(du)的(de)(de)(de)異(yi)丙腎上腺素（一種強效β腎上腺素受體(ti)拮抗(kang)劑(ji)，圖(tu)中(zhong)青色(se)(se)所示(shi)），并觀察阻(zu)抗(kang)值的(de)(de)(de)實(shi)時變化。如(ru)果我們(men)將20分鐘(zhong)時間(jian)(jian)點(dian)的(de)(de)(de)數據做成柱狀圖(tu)（如(ru)中(zhong)圖(tu)所示(shi)），可(ke)以(yi)看到最(zui)高藥物濃度(du)(du)組(zu)的(de)(de)(de)阻(zu)抗(kang)值在那時已經降到了(le)最(zui)低(di)，而最(zui)低(di)藥物濃度(du)(du)組(zu)則已經回(hui)復到了(le)基線值。我們(men)還可(ke)以(yi)探索不(bu)同機理(li)的(de)(de)(de)化合物對于細胞(bao)(bao)信號傳導的(de)(de)(de)不(bu)同作用。如(ru)右圖(tu)所示(shi)，橙(cheng)色(se)(se)標識(shi)的(de)(de)(de)組(zu)胺處(chu)理(li)組(zu)（100µM）很迅速地出(chu)現(xian)了(le)短時間(jian)(jian)的(de)(de)(de)阻(zu)抗(kang)值降低(di)；而灰色(se)(se)標識(shi)的(de)(de)(de)細胞(bao)(bao)松(song)弛素處(chu)理(li)姐，由于其細胞(bao)(bao)周期停(ting)止及肌動(dong)蛋(dan)白合成受抑制，則表現(xian)出(chu)前高后(hou)低(di)的(de)(de)(de)阻(zu)抗(kang)變化規律(lv)。
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