ImageXpress Micro Confocal高内涵成像系统

肿瘤治疗学中 3D 细胞球的高内涵成像

近年来，将体外肿瘤细胞聚集物作为模拟体内组织环境模型的技术得到了重大的突破。该项技术能够使种植在低吸附圆底孔板中离散的细胞聚集成球体。而球体被认为能够比常规 的二维 (2D) 细胞培养更有效地模拟肿瘤行为。因为与肿瘤实体类似，3D 细胞球也包含暴露在球面的细胞和深埋在球内的细胞、都含有增殖和非增殖的细胞，并且球体中心是一个缺氧环境。越来越多的实例已成功地将这种三维球体模型用于各种用途的化合物筛选，以研究潜在的癌症疗法。然而要获得这类 3D 球体分析的可靠方法时，是具有挑战性的： ? 定位聚焦在一个视野中即可看到完整的球体，以便对每个孔进行批量成像。 ? 优化化合物和染色处理，确保染料渗透效果，避免干扰球体的位置。 ? 在整个 3D 结构中获取具有代表性的图像，最大限度地减少成像平面上下的失焦和背景信号。 ? 快速分析图像以产生有意义的结果，从中可以得出实验结论。

使用体外血管生成模型的高内涵血管形成分析

血管生成是指从现有血管生成新的血管，是内皮细胞萌发、增殖、迁移、侵袭和分化等多种生物学过程中的关键步骤。血管生成失调是疾病状态的标志，并具有广泛的临床意义。其中靶向肿瘤血管生成的疗法已成为抑制肿瘤生长的一种有前途的替代方法。 为了开发针对肿瘤的治疗剂，必须建立一个能重现生理病理环境的强大体外血管生成模型，以评估内皮细胞对抑制性或刺激性化合物的反应。管形成分析是代表体内微环境的模型之一，它使研究人员能够通过量化源自细胞外基质中生长的内皮细胞的毛细管状管状结构来快速评估抗血管生成作用 ( 图 1 )。

利用微流体系统、磁性纳米颗粒以及高内涵成像完成体外 3D 肿瘤实验

近年来，利用生理学上更为精准的 3D 细胞模型进行研究和药物发现的需求一直在稳步增长。研究人员一直在建立和维护各种 3D 细胞模型，以研究更多的疾病和生理机制 [1,2]。现在已经有能力突破一些限制因素，实现通过更快，更简单的操作完成复杂实验，尤其是针对珍贵的，从患者身上分离的样本。细胞球和类器官的形成，处理，染色过程通常是繁复的操作过 程，容易造成样本的破坏或丢失。此外高内涵成像也具有一定的挑战性，因为类器官更倾向于生长在孔的边缘，或定位在孔内不同的位置和高度上。且在多孔板中进行药物处理和分析时，每个孔的读数是有限的。新技术正在快 速的发展以简化和促进流程的完善。我们使用微流体设备 Pu·MA System 3D MAG and 3D flowchips(Protein Fluidics)，和磁性包被的 3D 细 胞模型完成自动化的实验流程 ( 图 1 )。3D 细胞模型用磁性纳米颗粒包 被NanoShuttle ™ [3]，被转移到孔内并通过嵌入流体芯片的磁铁定位到孔中央。自动化的微流体系统可以实现培养基自动更换，化合物添加以及微组织的处理。然后使用 ImageXpress Micro Confocal High-Content Imaging System (Molecular Devices) 拍摄高分辨率的 3D 结构并使用先进的分析软件定量细胞球体和类器官的形态及化合物的影响。

【应用文章下载】水镜系统——配套ImageXpressMicro共聚焦高内涵成像系统-Molecular Devices

为了能在更深层次，灵活获取 3D 厚样本更多样的表型信息，我们高内涵成像设备及成像专家们，为您的研究简化复杂的 3D 成像及分析过程，化繁为简，助力新的发现。可以获取多至 4 倍的信号深度：提高 Z 分辨率并减少像差，从而更加精准地重建 3D 样本。可以获取更清晰、更锐利的图像：更佳的光采集能力能让图像在低曝光时间下收集更多光强信号，从而获得更高质量 ( 信噪比 ) 的数据。

【应用文章下载】ImageXpressMicroConfocal共聚焦高内涵成像分析系统-Molecular Devices

ImageXpress® Micro Confocal 共聚焦高内涵成像分析系统可以对活细胞或固定后的细胞进行更精确的定量分析。利用这套系统实验者可以轻松地观测复杂的 3D 模型，如 3D细胞球、组织乃至小型模式生物整体，从而进一步分析更多的生理学相关问题。本系统可以自动且迅速地从 1-1536 微孔板或者组织切片的样本中轻松得到发表级高质量图像。

【应用文章下载】高内涵应用系列手册-类器官应用手册-MolecularDevices

目前随着微流控技术在生物学的应用，利用微流控技术和3D培养技术，能够构建出细胞培养的微环境、活组织培养所需的机械结构和微环境，并能实现药物的梯度浓度变化，利用这些技术能够实现类似于正常器官组成的微型器官结构。这种方法或结构称为“芯片上的器官”（organs-on-chips）或“类器官”。

【应用文章下载】高内涵应用系列手册-ImageXpressMicro高内涵3D细胞球成像检测手册-MolecularDevices

3D 细胞球技术是一种用于生物学研究、药物筛选和药物评价的非常有潜力的技术。由于其能够通量化和规模化，除了新的相关技术用于肿瘤治疗研究外，大部分用于药物的筛选和评价。而对于药物的筛选和评价，通过量化不同干预 / 药物下的细胞球的变化 ( 形态学和功能 ) 都对于药物研究有着重要意义，高准确度、无偏移地对细胞球和细胞球内的细胞进行定量就变得非常重要，这不但会影响药物筛选的结果，对于区分不同 Hit 的药效或作用，尤其是肿瘤个性化治疗效果的体外准确评判，具有非常关键的作用。

【应用文章下载】通过高内涵分析软件进行人体干细胞诱导神经元细胞系的3D模型表征分析-MolecularDevices

开发更复杂的、生物相关的和预测的基于细 胞的化合物筛选方法是药物发现中的一个主 要挑战。三维 (3D) 分析模型的开发和集成 正变得越来越流行，并驱动着生物转化学 的发展。具体而言，3D 培养物具有精致浓 缩了人体组织各方面特征的优点，包括结 构、细胞组织、细胞-细胞和细胞-基质相 互作用，以及更多生理相关的特征延伸。

【应用文章下载】利用基于诱导多能干细胞的神经突生长测定法进行神经毒性和神经元发育的评估-MolecularDevices

虽然神经突向外生长测定主要用于评估发育 神经毒性，但也可用于评估通过检测神经突 收缩的神经变性。此外，该测定还有可能与 评估成年神经元中的神经可塑性相关4。对 于筛选测定，总神经突向外生长通常是指标 报告中最常见的度量标准1,5。利用自动成像 还能够对其他特征进行多参数评估，例如总 分支数和总过程数，以评估化合物可抑制神 经突向外生长的不同方式6,7。

【技术文章下载】使用人类疾病模型生物斑马鱼的高通量成像实验MolecularDevices

目前，基于斑马鱼的筛选由于花费，通量和伦理原因作为一种哺乳动物筛选的替代 受到欢迎。斑马鱼由于其与人类的高度生物相似性，成为一种有用的药物开发模型。在个体学和器官形成研究中体现了其主要器官系统与人类极其相似，且斑马鱼和人类的相似度高达 70 - 80%。

【应用文章下载】高内涵应用系列手册2-细胞周期检测方法Molecular Devices

细胞周期指细胞一个世代所经历的时间。从一次细胞分裂结束到下一次分裂结束为一个周期。细胞周期反应了细胞增殖速度。 细胞周期是一个重要的检测参数，研究细胞周期变化的影响对于肿瘤的发展及药物研发有着重要的作用。例如，已知抑制有丝分 裂的化合物大都用来减缓肿瘤细胞的生长。

【应用文章下载】高内涵应用系列手册1-ImageXpressMicro高内涵3D细胞球成像检测手册Molecular Devices

随着 3D 细胞培养技术的发展和成熟，大量的新的相关技术出现，如微流控技术、微器官技术等。这些技术使得培养环境的控制 和监测更加容易，同时能够使药物推进临床的速度大大加快，评价结果的可靠性也会大大增加。

【应用文章下载】在微流控平台下高通量研究3D神经网络的形态特征

本篇说明介绍了一个新的神经退行性疾病 和神经毒性筛选的方法，应用iPSC诱导的 神经细胞在OrganoPlate®高通量微流控平 台上进行3D水平上的神经突触检测。 OrganoPlate®是一个结合了最新3D培养 技术和微流控技术的高通量筛选平台，基 于96孔组织芯片，可以做长时间活细胞检 测，满足筛选需要，并且兼容常用实验室 设备和自动化系统，如ImageXpress® Micro Confocal高内涵成像和分析系统。

共聚焦成像及3D图像分析是测定癌细胞球培养物形态学特征的有效手段

如今，越来越多的研究者将兴趣投入到利用三维(3D)类器官培养物作为组织生物学和癌症模型。发展可对3D模型表型变化做定量分析的高通量检测技术是当前研究的热门。研究的目的是为了发展高通量的高内涵成像和分析方法，这种方法可用于检测和分析人类癌细胞球经化合物处理后的形态学特征的改变。我们优化了针对三种普通癌细胞系使用低附着U型底多孔板或固体培养基的细胞球培养方案，并改进了工作流程，开发出一步染色法，减少了可变性。我们利用共聚焦成像方式采集3D基质和物体的多层切片图像，有效实现不同细胞球表型之间的比较。2D和3D图像分析方法用于提供单细胞和细胞球表型的多参数特征描述。我们报导了一些结果数据，包括对数量、大小、形状和类器官的特征描述，总的或者特异性标记的细胞数量，还有细胞活力和凋亡的测定。我们得到一系列已被证实的抗癌药物和细胞毒性药物处理后的不同读数及IC50值以阐明浓度应答效应。我们所推荐的方法可以提高使用3D细胞模型进行化合物筛选和抗癌药物评价的高内涵检测手段的表现及通量。