活细胞工作站

下载中文白皮书《活细胞监测：优化高级细胞模型的工作流程》，了解更多实时活细胞分析在3D细胞模型中的应用。内容概要：活细胞监测工具，用于细胞培养检测的质量控制优化；捕捉分化和活化等复杂细胞操作；监测干细胞事件，如重编程和分化；分析高级 3D模型的开发

介绍：CyBi-SELMA（CyBio品牌，德国耶拿公司）半自动移液工作站以其体积小、操作界面友好、兼容96或384孔板的特点，在低通量液体处理操作中非常适用。由于便于放入组织培养生物安全柜中，此设备非常适合在基于细胞的研究实验中应用，例如培养基更换、化合物浓度梯度筛选。iPSC制备的心肌细胞（iCell Cardiomyocytes）被《科学家》网站评选为2010年度生命科学领域的十大创新产品。位于美国威斯康星州麦迪逊市的Cellular Dynamics International (CDI)公司的研究人员将人类纤维细胞诱导生成多功能干细胞(iPSC)后，进一步对iPSC细胞进行重编程获得了人类心肌细胞产品iCell Cardiomyocytes，该细胞显示了活的心脏典型的电生理特征。这是目前第一个商业化的人类干细胞分化细胞系。iCell Cardiomyocytes为研究人员提供了最方便的细胞类型进行相关的特异性研究。此产品的主要目的是用于药物发现。药物毒性是药物研发中的一个严重问题，是药物退出市场的第二大原因。如何使药物更安全，甚至保全生命，是药物研发领域的很大机遇。 Chris Kendrick-Parker还介绍说，CDI公司每天都会制造、销售出数十亿的心肌细胞产品，在全球顶尖的20家制药公司中已经有一半的公司都成为了CDI公司的客户。这类人心肌细胞具有广泛用途，包括用于药物活性成分的心脏毒性研究。这种检测中的移液操作包括梯度稀释、化合物添加、细胞液添加，都是乏味、耗时，并且受到不同操作者在技术水平、准确度、重现性差异的影响。本实验采用Promega公司的CellTiter-Glo® Luminescent Cell ViabilityAssay(CellTiter-Glo® 发光法细胞活力检测试剂盒)。是通过对ATP 进行定量测定来检测培养物中活细胞数目的一种均质检测方法。ATP是活细胞新陈代谢的一个指标。CellTiter-Glo® 检测试剂盒为多孔板而设计，是进行自动化高通量筛选(HTS)、细胞增殖和毒性分析的理想选择。均质检测步骤就是将单一试剂(CellTiter-Glo® 试剂) 直接加入含有血清的培养细胞中，无需洗涤细胞、去除培养基或进行多步加样操作。在384 孔板上，加入试剂并混合后，10分钟内，该系统可检测到的每个孔内的细胞数最低为15 个。CyBi-SELMA用于一系列化合物的心脏毒性研究实验。对于SELMA自动化设备相比人工移液的操作友好性、快速、数据一致性进行评估。

通过CyBio-SELMA便携式移液工作站实现96孔板及384孔板的整板处理，是分子、细胞水平药效评价及毒理评估过程中整板液体处理高效便捷的解决方案，方便地进行细胞及化合物库的小分子整板添加。该仪器移液通量高、均一性好、准确度高，可置于生物安全柜中使用。

一、测定的意义与方法原理氮素是植物生长三要素之首，土壤中的氮素含量与植物生长直接相关，是土壤肥力的重要指标之一。测定土壤全氮一般采用土壤学会推荐的常规分析方法，即用硫酸和混合催化剂消化，使N转化成NH4+，加碱蒸馏，用H3BO3吸收蒸出的NH3，然后用标准酸溶液滴定（1）。根据滴定剂的耗用量求出氮的百分含量。 通常都采用普通玻璃滴定管和化学指示剂进行手工滴定测定土壤全氮，它不但费时，劳动强度大，而且终点不易判断准确。在现代分析中采用电位滴定法测定全氮，以pH玻璃电极作为指示电极，饱和甘汞电极作为参比电极，克服了由于终点变色不清晰等造成的测量误差。尤其采用微机控制的电位自动滴定系统测定全氮时，使分析速度和精度得到很大的提高，同时减轻了劳动强度，向分析仪器微机化、自动化迈进了一步。 二、试剂及仪器设备1. 试剂（1）浓硫酸（GB625—77）（2）混合加速剂：100克硫酸钾（HG3—920—76），10克硫酸铜（GB665—78）和1克硒粉研细混匀。（3）氢氧化钠溶液：取400克NaOH（GB629—76）加水至一升。（4）盐酸标准溶液：取浓HCl（GB622—76）1.66mL加水至一升，准确标定其浓度。（5）硼酸溶液：20g硼酸（GB628-78）加水至一升。2. 仪器设备（1）定氮的消化及蒸馏装置；（2）FJA-1型常规分析仪器工作站（中科院南京土壤所技术服务中心研制）（3）微机电位滴定应用程序（中科院南京土壤所技术服务中心提供）[2]。三、分析过程1．样品前处理称土0.5—1克，放入50mL开氐瓶中，加入1.8克混合催化剂和5mL浓H2SO4，在可调节温度的电沪上消化1.5—2小时，取下冷却，洗入微量定氮蒸馏器中，加氢氧化钠溶液20—25mL蒸馏，用硼酸溶液在100mL烧杯中吸收蒸出的NH3，蒸好后的溶液将用于滴定。2． 微机滴定操作将上面蒸馏好的溶液放在滴定台上，以pH玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，在机械搅拌的情况下，以盐酸标准溶液为滴定剂，进行微机控制的电位自动滴定。四、结果与讨论1． 用FJA-1型工作站（自动控制终点滴定法）首先用盐酸标准溶液对硼砂溶液进行了5次与手工对比滴定，其结果如表1所示。表1 工作站滴定与人工滴定比较 表2 工作站滴定与人工滴定法测定全氮比较序 号 工作站滴定 人工滴定 样品号 工作站滴定 人工滴定 mL mL N% N%1 5.752 5.75 31 0.097 0.0942 5.755 5.80 32 0.034 0.0343 5.739 5.70 33 0.040 0.0384 5.733 5.65 ASA-3 0.098 0.1005 5.742 5.75平均值X 5.744 5.73标准差SX 0.009 0.057变异系数 0.16 0.99（CV%）用FJA-1型工作站（自动控制终点滴定法）和手工滴定的方法对土壤样品的全氮进行了对照分析，分析结果如表2所示。根据实验结果，表明微机控制的电位滴定具有较高的测定精度和好的重现性。在滴定剂的耗用量在5mL左右时变异系数小于0.16%，小于人工滴定的变异系数0.99%。两种滴定方法对样品的对比测定，其结果完全符合要求。2. 微机控制的电位自动滴定不但能打印出滴定结果，同时还能绘出滴定曲线可以进一步判断结果的可靠性。如果由于某种原因，不能自动判别终点时，可用人工生成终点功能产生终点。3. 整个滴定过程全部自动化，不需要操作者参与。因此在滴定时，操作者可以做其他工作，提高工作效率和分析速度。

由于细胞异质性的存在，单细胞层面的分析就变得十分重要。目前对于单细胞分析的方法主要还是通过化学、生物学的方法进行裂解后，提取内容物进行分析，然而这种方法往往会对样本造成一些损伤。直接提取活细胞具有诸多优点，但是操作苦难。如今一种全新使用FluidFM 科技的技术新报道有望提供一种活细胞提取新型的简易方法。

下载《实时活细胞分析开启免疫细胞杀伤实验新格局》，了解更多免疫细胞杀伤的实时动态分析策略。Incucyte® 位于细胞培养箱内，可以长时程自动采集相差和荧光图片，实时观察并全自动分析肿瘤细胞杀伤和免疫细胞与肿瘤细胞之间的相互作用，配合Cell-By-Cell软件模块可以自动地完成图片的定量分析，直接测定肿瘤细胞的死亡及活力。

细胞冻存是细胞保存的主要方法之一。利用冻存技术将细胞置于-196℃液氮中低温保存，可以使细胞暂时脱离生长状态而将其细胞特性保存起来，这样在需要的时候再复苏细胞用于实验，而且适度地保存一定量的细胞，可以防止因正在培养的细胞被污染或其他意外事件而使细胞丢种，起到了细胞保种的作用。

通过介绍 TraceFinder 工作站的强大功能，包括QAQC，Flag，适当阈值参数的设置，建立了快速筛利用功能强大的TraceFinder 数据处理方法，结合 TSQ 8000 Evo 出色的硬件性能，可显著提高筛查及高通量定量分析的效率。TSQ 8000Evo能够在保证良好的方法学指标和仪器性能的基础上，35min内完成数据库里5496个离子对和所有目标化合物的分析。在此基础上，TraceFinder 工作站可以预先设置相关的阈值，通过Flag 功能直观显示出来，辅助分析人员快速的进行筛选判断，大大提高了实验室的整体工作效率。

美国Gamry公司最新型号电化学工作站，保留了以往型号所有的优势；卓越的低阻抗测试特性，准确度到达微欧数量级。为能源材料研究特别改进了硬件和软件，电流量程3pA-3A，可以扩展到30A,电压最高32V，300K的采样速度，电浮动浮地技术；特别为电池，电容器，液流电池等能源材料设计的PWR800软件测试包等等。可以进行系列电化学测试编程。同时可以扩展位双恒电化学工作站和IMPS/IMVS系统。

Opentrons PCR 工作站可以自动化进行96个样品的 PCR 设置和热循环工作流程，只需要进行非常少量的手动准备工作，就可以提供稳定的一致性结果。

近期，约翰霍普金斯大学医学院的研究人员在Science期刊发表研究成果[1]。他们发现了靶向TP53突变的新抗原，筛选出一种抗体片段（H2-scFv）特异性识别灭活的肿瘤抑制基因的蛋白质产物，通过实时监测T细胞杀伤效应，证实了该抗体片段的有效性，开创了靶向疗法的新领域。此研究中，Incucyte® 被选择并应用于免疫细胞肿瘤杀伤活性的实时动态分析。

Omni新一代活细胞自动化实时成像系统，能够帮助研究者在培养箱内获得前所未有清晰度的延时影像，去更好地了解细胞动态生长过程。通过自动高质量地捕获样本在明场/荧光下的图像，它能够在培养箱环境中连续地对多孔板中的活细胞进行成像。这将赋予您了解细胞动态生理、追踪其活力以及功能的全新技能。并且灵活性很高，可以快速扫描所有类型的细胞培养皿、培养瓶、微孔板等，同时能通过功能强大而直观的软件迅速提供可靠的分析结果。

一、测定的意义与方法原理氮素是植物生长三要素之首，土壤中的氮素含量与植物生长直接相关，是土壤肥力的重要指标之一。测定土壤全氮一般采用土壤学会推荐的常规分析方法，即用硫酸和混合催化剂消化，使N转化成NH4+，加碱蒸馏，用H3BO3吸收蒸出的NH3，然后用标准酸溶液滴定（1）。根据滴定剂的耗用量求出氮的百分含量。 通常都采用普通玻璃滴定管和化学指示剂进行手工滴定测定土壤全氮，它不但费时，劳动强度大，而且终点不易判断准确。在现代分析中采用电位滴定法测定全氮，以pH玻璃电极作为指示电极，饱和甘汞电极作为参比电极，克服了由于终点变色不清晰等造成的测量误差。尤其采用微机控制的电位自动滴定系统测定全氮时，使分析速度和精度得到很大的提高，同时减轻了劳动强度，向分析仪器微机化、自动化迈进了一步。 二、试剂及仪器设备1. 试剂（1）浓硫酸（GB625—77）（2）混合加速剂：100克硫酸钾（HG3—920—76），10克硫酸铜（GB665—78）和1克硒粉研细混匀。（3）氢氧化钠溶液：取400克NaOH（GB629—76）加水至一升。（4）盐酸标准溶液：取浓HCl（GB622—76）1.66mL加水至一升，准确标定其浓度。（5）硼酸溶液：20g硼酸（GB628-78）加水至一升。2. 仪器设备（1）定氮的消化及蒸馏装置；（2）FJA-1型常规分析仪器工作站（中科院南京土壤所技术服务中心研制）（3）微机电位滴定应用程序（中科院南京土壤所技术服务中心提供）[2]。三、分析过程1．样品前处理称土0.5—1克，放入50mL开氐瓶中，加入1.8克混合催化剂和5mL浓H2SO4，在可调节温度的电沪上消化1.5—2小时，取下冷却，洗入微量定氮蒸馏器中，加氢氧化钠溶液20—25mL蒸馏，用硼酸溶液在100mL烧杯中吸收蒸出的NH3，蒸好后的溶液将用于滴定。2． 微机滴定操作将上面蒸馏好的溶液放在滴定台上，以pH玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，在机械搅拌的情况下，以盐酸标准溶液为滴定剂，进行微机控制的电位自动滴定。四、结果与讨论1． 用FJA-1型工作站（自动控制终点滴定法）首先用盐酸标准溶液对硼砂溶液进行了5次与手工对比滴定，其结果如表1所示。表1 工作站滴定与人工滴定比较 表2 工作站滴定与人工滴定法测定全氮比较序 号 工作站滴定 人工滴定 样品号 工作站滴定 人工滴定 mL mL N% N%1 5.752 5.75 31 0.097 0.0942 5.755 5.80 32 0.034 0.0343 5.739 5.70 33 0.040 0.0384 5.733 5.65 ASA-3 0.098 0.1005 5.742 5.75平均值X 5.744 5.73标准差SX 0.009 0.057变异系数 0.16 0.99（CV%）用FJA-1型工作站（自动控制终点滴定法）和手工滴定的方法对土壤样品的全氮进行了对照分析，分析结果如表2所示。根据实验结果，表明微机控制的电位滴定具有较高的测定精度和好的重现性。在滴定剂的耗用量在5mL左右时变异系数小于0.16%，小于人工滴定的变异系数0.99%。两种滴定方法对样品的对比测定，其结果完全符合要求。2. 微机控制的电位自动滴定不但能打印出滴定结果，同时还能绘出滴定曲线可以进一步判断结果的可靠性。如果由于某种原因，不能自动判别终点时，可用人工生成终点功能产生终点。3. 整个滴定过程全部自动化，不需要操作者参与。因此在滴定时，操作者可以做其他工作，提高工作效率和分析速度。

Opentrons OT-2 磁珠蛋白质纯化工作站基于磁珠提取原理，可以自动化完成小规模蛋白质纯化和蛋白质组学样品处理。磁珠蛋白质纯化工作站可以支持多种工作流程。

电池行业的发展对电池检测技术提出了更高的要求，迫切需要高效智能的检测设备。本课题目的是设计一种满足功能和精度要求的综合电化学工作站。综合电化学工作站在电池检测中占有重要地位，它将恒电位仪、恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机地结合，既可以做三种基本功能的常规试验，也可以做基于这三种基本功能的程式化试验。在试验中，既能检测电池电压、电流、容量等基本参数，又能检测体现电池反应机理的交流阻抗参数，从而完成对多种状态下电池参数的跟踪和分析。本文从结构设计的角度，对综合电化学工作站进行了研究。根据恒电位测量、恒电流测量、交流阻抗测量三种功能的工作原理和相应的性能指标，提出以DSP处理器为控制核心的硬件结构体系。在该设计方案下，进行了大量的硬件设计调试工作和软件设计调试工作。本文的内容包括以下三点：(1)电化学工作站的系统分析。详细分析了电化学工作站三种基本功能的工作原理和性能指标，确定了电化学工作站的硬件系统结构—以DSP处理器为整个系统的控制核心，实现对六个通道的电池测量和控制，以及将数据送往PC机进行储存和处理。(2)系统硬件设计。硬件设计主要集中在DSP电路板、接口电路板、测量控制电路板的设计上。DSP电路负责发出控制信号和处理测量信号；测量电路直接与被测对象相连接，实现具体测量、控制；接口电路是DSP电路板与测量控制电路板之间的桥梁。从电路结构、芯片选型到最后布局，将各个功能电路进行细化，分步骤设计。(3)系统软件设计。结合系统工作特点和硬件结构，确定了软件总体架构。重点研究了过采样滤波软件算法和快速傅立叶变换（FFT）测算交流阻抗软件算法。

Opentrons 核酸提取纯化工作站基于全自动磁珠提取原理，能够自动化进行核酸分离和纯化工作流程，单次最多可处理24 个样本。核酸提取工作站包括 OT-2 自动化移液平台、高精度移液器、磁珠纯化模块、热振荡仪(选配)、温控模块、 Opentrons 核酸提取应用协议和 Opentrons 专用吸头耗材。

近年来，实时活细胞分析已成为免疫学研究重要的研究方法，突破了传统方法的诸多限制。在这里，我们总结了10 个活细胞分析技术在免疫学中的重要应用，阐述这种方法的广度、深度和价值。

广东某生物医药企业需要培养多批抗药性细胞用于实验，为了获得背景更一致的耐药株，需要将细胞单克隆化，以徒手挑单克隆法做细胞分选筛选出满足要求的细胞。Mshot明美推荐了活细胞成像仪MCS21，支持明场、相衬和荧光观察，尺寸小巧节省空间，可以连接到手机、平板或电脑流畅成像，方便易用，操作舒适，效果得到用户认可。

随着电池行业的迅猛发展，人们对电池检测技术提出了更高的要求，迫切需要一种高效，能测量体现电池反应过程参数的检测设备。本课题目的在于研发一种综合电化学工作站满足上述需求。综合电化学工作站是一套完整的、数字化的、电化学体系的检测分析设备。它把恒电位仪，恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机地结合到一起，既可以做常规的基本测试如动电位扫描、动电流扫描试验和电化学交流阻抗测量，也可以做基于这三种基本试验的程式化试验，如恒电流充电-电化学交流阻抗测量，电池寿命循环试验-电化学交流阻抗测量试验，从而完成多种状态下电化学体系的参数跟踪和分析。它可以快捷、精确的检测电池的容量、测量体现电池反应机理的交流阻抗参数。本文以交流阻抗谱为理论依据，在既定电位范围、精度、分辨率和响应速度等性能指标的要求下构建出上下位机多层次硬件体系结构，有针对性地设计了下位机的接口电路板和测量电路板，并在此设计方案下进行了大量的硬件功能调试，达到了预期的性能指标。本文的主要内容可概括为以下三点：(1)电化学工作站的功能原理研究与硬件系统设计。介绍了电化学工作站的三种基本功能和性能指标，电化学交流阻抗测量的原理，并进而提出了电化学工作站的硬件系统结构，构建了电化学工作站的硬件结构设计；(2)下位机的接口电路板和测量电路板设计，在设计中力图提高系统精度、灵活性。实现对电池电压和电流的测量和控制功能，使工作站测量和控制功能达到了功能多样化精确化，为电化学交流阻抗测量等功能实现打下基础；(3)实验及误差分析。对电化学工作站的硬件测量和控制功能进行了实验验证，分析了误差产生得原因，对固有误差进行了补偿，对不同幅值直流信号和不同幅值、频率的交流信号进行测量，达到了精确测量的性能指标。

本文主要回顾了原子力显微镜的基本原理以及其在细胞生物学领域的应用，重点分析了传统式生物型原子力显微镜的不足，并介绍了Park XE-Bio在对细胞无损扫描以及活细胞长期培养动态观察方面的应用，突出了该生物型原子力显微镜独创的离子电导扫描模式在细胞观察领域的技术领先优势。

活细胞多色显微荧光成像是在生物医学基础科研中常用的科研方法，此方案搭建的活细胞培养装置各部分整合良好，可以比较经济的方式实现顺畅的活细胞多色荧光成像。

活细胞培养荧光显微镜由于可以进行活细胞常规培养条件，例如：温度控制，湿度控制，CO2浓度控制，O2浓度控制，同时配置高速摄像头可以进行时间序列（Time-Lapse）,结合多色荧光滤片切换，LED单波长光源激发，可配备相差(Phase Contrast)，微分干涉（DIC），荧光等对照方式可以更加直观详细的进行细胞形态记录而受到广大科研用户的认可。近年来，倒置荧光显微镜配置活细胞培养装置的相关实验越来越普遍，目前市面上集成的荧光成像系统很多，例如：GE公司的DELTAVISION活细胞成像系统，ZEISS公司的CELL OBSERVER系统，或其它大品牌公司的整套活细胞成像系统，价格昂贵（20万美元以上），维护成本高，厂家工程师上门速度通常比较慢或者收费贵，常规实验室难以负担。目前各实验室通常都配备有倒置荧光显微镜，活细胞培养装置是模块化设计的产品，广州科适特科学仪器有限公司提供一种优惠简便的解决方案，定制整套活细胞或对现有的荧光显微镜进行活细胞升级，购置成本低，拆装方便，兼容目前市场主流的各大显微镜平台，例如：徕卡，尼康，奥林巴斯，蔡司等都可以提供定制的适配器。

从药物开发、再生医学和即时诊断，到生物传感器开发和免疫或癌症的生物学研究，基于活细胞的检测方法在各种应用中都极具价值。自2013年发表第一项研究以来，MP-SPR技术已成为研究活细胞的一种有价值的工具，可以替代荧光显微镜或流式细胞术等传统方法。虽然使用传统SPR仪器进行的细胞研究很少，但在最近的一些研究中，MP-SPR能够阐明纳米颗粒摄取动力学、药物吸收途径和GPCR激活谱。

应用说明《多球、共培养、3D肿瘤试验的实时活细胞分析》描述了使用Incucyte® 活细胞分析系统和Incucyte® 3D多肿瘤球分析来研究3D肿瘤多球的生长，可与成纤维细胞或免疫细胞共培养，捕捉采用单时间点方法可能错失的数据。增强型景深明场（DF-明场）图像采集能够对生长在细胞外基质（Matrigel™ ）上的多肿瘤球进行长时间成像。

Opentrons 双流色谱 (DFC) 蛋白质纯化工作站，可以使用 BiotageⓇPhyTip Ⓡ 色谱柱对多达96个样品进行小规模蛋白质纯化。

活细胞成像技术是最近几年兴起的一项技术，能够在细胞接近生理的状态下观察细胞形态改变和蛋白的表达，该技术能够避免传统采用固定细胞或组织的研究方法中，固定细胞过程中造成的细胞形态的改变和结构改变，能够更加真实的反映出细胞的特性，因而广受推崇。MD ImageXpress Micor高内涵系统具有多种特性能够进行长达数天的活细胞的观察，同时，由于采用著名的MD软件产品MetaMorph为基础的MetaXpress高内涵分析软件，具有极高的灵活性和扩展能力，除活细胞成像之外还能够能够对某些细胞（如心肌细胞）的生理药理特性进行评价。

Incucyte® 神经元分析是一套综合的解决方案，由仪器、软件和试剂组成，可对复杂的神经元活动进行前所未有的评估，深入了解神经元细胞模型的功能。除了研究神经元的活性和结构，对于神经元之间信息传递的最重要方式——动作电位，Incucyte® 也有完整的解决方案，我们会继续为大家分享对应的内容的。下载白皮书《实时活细胞分析技术在神经科学研究中的应用》，了解创新型神经科研细胞分析方案。

Opentrons 自动化NGS文库制备工作站是一款具备建库功能全流程的开源自动化移液系统，可以满足NGS和PCR应用中的样品和文库制备、试剂分配、磁珠处理以及一般生化和基因组转移等环节的自动化运行需求。

活细胞的表面形貌和机械性能决定了细胞之后的分化过程，如细胞的流动性，有丝分裂，粘附性及凋亡过程。通过结合QCM-D和光学显微镜，互补的实验数据可以系统的分析活细胞表面形貌和机械性能变化。

下载中文白皮书《活细胞分析在免疫学中的十大应用》了解Incucyte® 在免疫学及癌症分析中的应用亮点