高内涵成像分析系统

高校及科研院所重大科研基础设施和大型科研仪器是国家科技基础条件资源的重要组成部分。但由于管理模式及制度，高内涵细胞成像分析系统等科学仪器设备不对外开放，大多养在“深闺”，大量科研资源潜能没有得到充分发挥。为解决这个问题并加速释放科技创新的动能，中央及各级政府在近几年来制订颁布了关于科学仪器、科研数据等科技资源的共享与平台建设文件。2021年1月22日，科技部和财政部联合发布《科技部 财政部关于开展2021年度国家科技基础条件资源调查工作的通知（国科发基〔2020〕342号）》，全国众多高校和科研院所将各种科学仪器上传共享。仪器信息网对平台高校和科研院所上传的高内涵细胞成像分析系统数量和品牌分布进行统计分析，在一定程度上可反映科研用高内涵细胞成像分析系统的市场信息。（注：本文搜集信息来源于重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络管理平台，不完全统计分析仅供读者参考）。高内涵细胞成像分析系统是什么？高内涵细胞成像分析系统又称高内涵筛选系统（high content screening, HCS），是一种结合自动化荧光显微镜的细胞定量成像分析技术。HCS可同时检测多个细胞参数，通过实时监测多种信号通路阐明细胞损伤，在单一实验中获取大量与基因、蛋白及其他细胞成分相关的信息, 确定其生物活性和潜在毒性，被广泛应用于大规模的药物筛选，具有微量、快速、灵敏和准确等特点。全国共享HCS市场调研据统计，网络管理平台上HCS的总数量为144台，涉及25个省份、直辖市、自治区。其中，北京、上海、江苏等地区共享HCS数量最多，分别为40台、16台、16台。除此之外，湖北、广东、浙江均大于5台，分别为9台、9台、8台。从全国共享HCS地区分布图可以看出，共享HCS主要分布在高校教育资源集中的地区。全国共享HCS地区分布图这144台HCS的单位来源共涉及113所高校及研究院所，共享HCS数量超过1台的单位有15所，分别为北京大学、清华大学、中山大学、中国科学院上海药物研究所等。其中，北京作为共享HCS最多的地区，涉及28所高校及研究院所，且高校的共享HCS数量比科研院所多。全国共享HCS数量超过1台的单位北京28所共享HCS单位从全国共享HCS品牌分布来看，HCS市场完全被进口垄断。美谷分子、珀金埃尔默、赛默飞世尔、GE占据了85%的市场，其中，前二者更是抢占到总份额的60%，在高校和科研院所中占据绝对优势。除此之外，BD、奥林巴斯、Leica也在HCS市场中存在一定的竞争力。全国共享HCS品牌分布从全国共享HCS产地分布来看，HCS市场完全被来自美国的仪器生产厂商垄断，它们占据总市场份额的90%。日本的尼康、奥林巴斯等，德国的Leica、蔡司，抢占剩余的市场，在高校和科研院所的仪器采购中占有一席之地。全国共享HCS产地分布更多高内涵细胞成像分析系统讯息，点击专场查看。

项目编号：SDJDHF20220626-Z390项目名称：山东大学高内涵细胞成像分析系统采购项目预算金额：420.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：420.0000000 万元（人民币）采购需求：标包货物名称数量简要技术要求1高内涵细胞成像分析系统 1套详见公告附件合同履行期限：详见招标文件要求。本项目( 不接受 )联合体投标。山东大学高内涵细胞成像分析系统采购项目公开招标公告.pdf

20世纪60年代，自骨髓移植成功治疗造血系统疾病以来，人们对干细胞治疗的研究产生了极大的兴趣。干细胞是具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，是机体的起源细胞。在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞或组织器官。干细胞治疗是把健康的干细胞移植到病人体内，以达到修复病变细胞或重建功能正常的细胞和组织的目的。 在刚刚结束的&ldquo 2011细胞治疗技术研讨会&rdquo 上， GE医疗的全球研发总监Dr. Stephen Minger做了题为《Therapeutic and Research Potential of Human Stem Cells》的演讲，分享了他对人类干细胞研究与临床应用潜力的看法。 Dr. Stephen Minger 演讲现场 干细胞疗法就像给机体注入新的活力，相比于常规方法，具有很多突出优势。目前很多细胞退行性疾病的发病机理幵不明确，如心脑血管疾病、糖尿病、肝硬化、肢体缺血性疾病等，由于干细胞具有"修复再生"的生物学特性，干细胞治疗有可能成为此类疾病的终结者。无论是自体干细胞移植还是异体干细胞移植，由于所采用的干细胞免疫原性非常低，几乎不引起排异反应，因此，干细胞治疗高效安全、无毒副作用，同时，干细胞治疗可以很好的与基因治疗相结合，还是基因治疗的良好载体。成体干细胞取自成人自体或胎盘和脐带血，因此来源十分广泛，不用担心治病"原材料"短缺的问题。 干细胞技术是当今生命科学的聚焦点，被誉为二十一世纪生物和医学技术领域可能取得革命性突破的项目，有望启动具有划时代影响的一场"医学革命"，将会为社会带来巨大的社会效益。 干细胞研究和临床应用需要严格的监测细胞的属性，以确定该细胞是否保留其多能性，处于分化阶段，这对于确认干细胞性质非常重要。此外，也需要有适当的分析方法用于测试和优化干细胞的培养和分化条件。这些方法通常包括使用流式细胞仪分析生物标志物的表达，以及用RT - PCR迚行基因表达的研究。然而当前，高内涵分析技术较上述技术体现了更多的研究优势，帮助研究者更好地定量研究干细胞的多能性与分化作用，实现科研与临床的转化。 通用电气医疗集团（GE Healthcare）推出了IN Cell系列最新一代高端产品IN Cell Analyzer 6000 激光共聚焦高内涵细胞成像分析系统，它将高质量激光光源和高内涵细胞成像分析相结合的系统，使高速度和高质量细胞图像获取和分析达到统一，为客户提供了快速而精准的细胞技术分析平台。它可以满足要求更高的高内涵分析和筛选。拥有专利技术的光学系统采用了全新的设计理念：IN Cell Analyzer 6000的共聚焦光阑是可变的，类似于眼球虹膜控制瞳孔的大小；感光成像采用了新一代科研级sCMOS技术。针对不同要求和难度的实验，IN Cell Anaylzer 6000提供成像速度和图像质量最优组合。 与此同时，GE还推出了以金属卤素为荧光光源的IN Cell Analyzer 2000全自动荧光显微镜型细胞高内涵成像分析系统。该系统非常灵活，使用广泛，可以为您实现一些以前无法完成的实验设想。可实现从显微观察到自动化筛选，以及细胞器、细胞、组织和整个生物体的成像。IN Cell Analyzer 2000有着硬件和软件的独特组合，能够非常快速地获取图像，是筛选的理想选择。该仪器是利用六西格玛原理来设计的，结构坚固，能确保它在多用户环境中高通量应用的可靠性。

生命科学研究过程离不开各类科学仪器的帮助，仪器信息网特别策划话题：“生命科学技术平台经验分享”，邀请高校、科研院所公共技术平台的老师分享技术心得和经验，方便生命科学领域研究人员了解相关技术进展，学习仪器使用方法。本篇由中国科学院分子细胞科学卓越创新中心化学生物学技术平台陈铭研究员和高级工程师赵宏伟联合供稿，以下为供稿内容：高内涵成像分析系统，通俗来讲就是自动化成像平台和图像定量分析平台的集成，于20世纪90年代中后期推出第一代产品。高内涵成像分析系统的出现得益于自动化技术的进步，也依赖于计算机辅助的图像自动采集和信息提取能力的提升，其鲜明特点就是图像采集速度快、样品检测通量高、数据分析功能强。高内涵主要应用于高通量药物筛选和功能基因组筛选的细胞表型类实验检测，也适用于中低通量的细胞学研究中实验条件的摸索和优化。本文主要从图像高通量采集和图像批量分析两个方面介绍一下应用心得，并简要介绍一下我们在高内涵使用中遇到的一些思考。1. 自动化成像：图像采集要兼顾成像速度和成像质量的平衡作为高通量检测设备，高内涵的成像速度非常快，现在的技术能在5分钟之内完成一整块384孔板的单通道单视野的高质量图像采集。高内涵的成像对象通常是板底透明的微量多孔板，包括1-1536孔板，其中以96孔板和384孔板的使用最为常见。当然，借助于适配器的使用，也可以实现对培养皿和玻片的观察。根据板底材质的不同，分为PS材质多孔板和玻璃底多孔板，其中板底透明的黑色PS材质微孔板使用较广泛。根据板底厚度的不同，板底厚度大于200 μm的属于厚底板，小于等于200 μm的属于薄底板。薄底板多用于高数值孔径物镜的成像，厚底板适配于长工作距离物镜。同时，由于高数值孔径物镜比较宽，容易与多孔板边缘的裙边相撞，导致多孔板最外面的一圈的孔无法成像，现在也有低裙边的多孔板来兼容高数值孔径物镜的整板成像。此外，出于特定的实验目的，还有一些特殊的板型，也可以在高内涵上进行图像采集，比如适用于3D 类器官培养的U型底多孔板，用于研究细胞迁移能力的Transwell孔板等。区别于一般的荧光显微镜，高内涵属于自动化的倒置荧光显微镜，通常搭配自动化的载物台来驱动多孔板的移动。目前通用的载物台是机械载物台和高精度磁悬浮载物台，可以实现连续时间点成像后稳定的视频输出。由于所有的微孔板的板底都无法保证厚度是绝对一样的，因此高质量图像采集的自动化还依赖于精确自动聚焦技术的发展。常用的聚焦方式包括基于激光的硬件聚焦和基于图像的软件聚焦。基于激光的硬件聚焦是通过光源的反射或折射实现的，利用近红外激光探测微孔板的底部界面作为自动聚焦的参照，特点是速度快、重复性高、光毒性低。我们平台目前使用的高内涵设备的聚焦方式为硬件聚焦，包括双峰探测和单峰探测两种板底探测方式。双峰探测的原理是利用激光探测微孔板板底下表面和空气之间的界面得到第一个探测峰，物镜继续向上移动，激光会探测到微孔板板底上表面和溶液之间的界面得到第二个探测峰，对于样品的聚焦就是在第二个探测界面上加上聚焦高度实现的。这种双峰探测方式可以保证同一个荧光通道的图像都是在样品的同一高度上采集得到，聚焦精确，但同时也相对容易受到一些因素的干扰造成聚焦困难，包括微孔板板底的厚度及均一度，以及溶液的性质和体积等。当使用低倍物镜或检测玻片样品时，双峰探测模式不再适用，只能使用单峰探测方式，即在自动聚焦时只能探测到多孔板板底的下表面和空气之间的界面或者玻片和空气之间的界面。单峰探测模式下，自动聚焦的实现是把单峰界面作为聚焦参照，加上板底厚度或玻片厚度作为理论上的第二个界面从而实现样品的自动聚焦。这种单峰探测方式下聚焦更容易些，但共聚焦成像的精确度会降低。需要特别注意的是硬件聚焦对于板底的洁净程度要求较高，多孔板在进行成像前最好用喷过消毒酒精的无尘纸擦拭，而且要保证物镜镜头洁净无尘，避免因为板底和物镜上的灰尘造成聚焦失败。另外有些自动化微孔板成像设备，还配置了软件聚焦模式。软件聚焦是指机器自动在z轴上拍摄一系列图像，根据算法挑选最大对比度的图像作为样品图像，这种软件聚焦模式速度通常较慢，而且容易因细胞碎片或死细胞等原因导致聚焦不精确。作为显微镜，高内涵的成像模式也包括宽场成像和共聚焦成像。高内涵仪器上宽场成像用途比较广泛，但对于一些信噪比很低的实验或者需要观察亚细胞结构的筛选则必须使用共聚焦成像。为了适配检测通量和检测速度，因此高内涵上的共聚焦只能是转盘共聚焦，有效提高了成像速度的同时但也会导致图像分辨率受一定损失。目前主流的高内涵品牌推出的共聚焦，有较低端的LED光源的单转盘共聚焦，也有激光光源的双转盘共聚焦。由于共聚焦排除了非焦平面的杂散光，到达样品的激发光的光子数量的急剧锐减，微透镜双转盘共聚焦能极大地提高到达样品的光子数量，从而达到比较好的成像效果。高内涵的共聚焦通常搭配水镜使用，与空气镜相比，水镜的透光量是空气镜的4倍以上。另外，目前虽然有的高内涵搭配了油镜，但是油镜并不适用于高通量筛选，进行稳定的大规模自动化实验时还是空气镜和水镜更为适用。作为高通量自动化仪器，高内涵通常会搭配机械臂和多孔板堆栈来提高检测通量。考虑到荧光成像样品最好避光保存，降低荧光淬灭或衰减风险，在使用多孔板堆栈时，条件允许的情况下最好能做适当的避光措施以更好地保护样品的荧光信号。在实际科研应用中，有的实验细胞密度较低，有的实验因为药物处理或siRNA处理导致的细胞毒性问题使部分样品孔内细胞比较稀疏，有的类器官成像实验中样品只存在于孔内的部分区域，对于上述这些情况可以考虑使用低倍物镜进行预扫描，对扫描结果进行简单的图像分析确认精确的检测区域，再对目标区域进行高倍物镜下的正常图像采集。这不仅可以节省大量的检测时间，同时也避免了大量冗余数据的产生。2. 细胞图像分析：标准化、多参数、高通量、无偏差高内涵图像采集速度快和检测通量高的直接结果是会产生海量的图像数据，因此，标准的、无偏差的批量图像分析是必不可少的。同一批次的筛选样品，设置一个通用的图像分析方法，可以稳定的用于所有筛选数据的批量分析。高内涵分析软件能够根据细胞图像提取数百到数千个特征参数，用于定义或区分不同细胞表型，也可以输出所有的特征参数用于实验数据的评价。高内涵的图像分析软件可包含三个难度的分析模式：简单的预设方法模式，灵活的模块化组合模式，以及难度最大的个性化分析方法开发模式。预设方法模式对操作新手比较友好，按照实验类型简单修改后套用即可，比如细胞计数、荧光强度分析、细胞增殖分析、细胞凋亡分析、蛋白核质转位分析、蛋白受体内化分析、Spot分析等等。由于面临的实验需求多种多样，在我们平台的实际科研应用中高内涵图像分析通常采用灵活的模块化组合模式，优化调整不同的模块参数使其更加贴合具体的实验需求。基于这种分析模式，细胞的亚群分析、基于图像的纹理分析、细胞周期分析、Spot分析、神经细胞分化分析、单细胞迁移轨迹追踪分析、微核分析、类器官分析、免疫细胞杀伤分析等实验类型，都已获得很好的分析效果。图像分析主要包括以下步骤：图像的处理、图像分割、特征参数的定量和提取、细胞亚群分类和结果输出。图像分析环节特别具有挑战性的步骤就是图像分割，尤其是对于样品质量比较差或者是没有荧光标记的明场图像而言。对于细胞分布不均匀，细胞核拥挤成团的样品的分割，往往要尝试很多分割方法，包括对图像进行锐化或模糊化处理、通道叠加、调整细胞识别方法的荧光阈值或对比度、优化不同切割方法的参数等，从而获得最好的分割效果。对于分割不理想的图像，可以将细胞区域和背景区域分割，对细胞区域进行整体定量。现在随着机器深度学习技术在高内涵图像分析软件中的应用拓展，软件图像分割能力已得到很大提升。当微孔板上孔内细胞表型的异质性比较大的时候，采用整孔平均值这样的参数定义不同处理之间的差异时，往往信号的窗口比较小。为了增大信号窗口，可以考虑采用将细胞群体划分为不同的亚群，针对不同的亚群进行数据分析，或者是计算某个亚群在群体细胞中的占比。对于荧光图像的分析，多数情况下平均荧光强度（即mean-mean值，每个孔内所有像素点的平均荧光强度）可以反映不同孔之间的差异，但当不同处理导致细胞形态发生变化时，总荧光强度的平均值（即sum-mean，每个孔内所有细胞的总荧光强度的平均值）更能反映真实的孔间差异。对于一些荧光强度比较低的样品，阴性样品和阳性样品的信号窗口不够大的时候， 通过扣除背景信号，也可以提高阴性阳性之间的信号窗口。我们常用的背景信号的计算方法有四种：① 通过平均荧光强度和对比度，反推背景荧光强度；②通过纹理分析，找出没有细胞的区域定义为背景区域，定量该背景区域的荧光值为背景荧光强度；③圈选细胞之外的一圈无细胞区域为背景区域，定量该区域的荧光强度；④制备没有荧光标记的细胞孔，该孔的荧光值作为背景荧光。高内涵分析软件虽然能够对细胞图像提取成百上千个生物学参数，但大多数情况下，简单表型只需要其中一个或几个参数就可以进行数据评价，判断药物处理效果和反映趋势。常用的参数包括：荧光强度、荧光总强度、细胞数量、细胞面积、阳性细胞比例、荧光强度比值等。但是有一些复杂的细胞表型，无法用单个或几个参数进行简单区分，这时候结合软件的机器自学习功能/深度学习功能，利用多参数体系对细胞群体进行分类，可能更容易实现不同表型的区分。3. 高内涵系统使用过程中需注意完善的地方总的来说，高内涵细胞成像和图像分析功能都很强大，但是在实际的使用中也面临着一些问题和挑战。首先，高内涵实验产生的数据量非常庞大，高效安全的数据存储管理非常重要。如果由于配套电脑的硬盘容量跟不上实际实验规模的需求，仪器管理员往往会处于频繁的数据备份和硬盘清理工作中。同时也需要有高速稳定的数据信息传输途径，确保采集好的图像能及时传输到分析软件系统，避免发生数据丢失的情况。其次，图像分析对电脑的运算性能要求比较高，特别是有些类型的图像分析方法步骤复杂，定量参数繁多。比如单细胞实时追踪实验，需要对单个细胞的多个连续时间点进行多参数定量统计，最后的结果输出阶段也需要对单个细胞数据进行呈现，因此对电脑的运算能力很有挑战。如果配置的数据分析电脑性能与这类图像分析的需求不太匹配，往往会导致分析速度过慢甚至容易发生宕机现象。最后，对于实心的类器官样品，目前常见的高内涵系统的激光穿透效率和成像分辨率还不足够理想，重构获得的三维图像可以用于获取体积面积等参数，但还不太能对球体深处内部细胞进行高质量分割，也较难获取准确的蛋白定位信息。相信这也是高内涵成像系统在未来发展提升中会逐渐优化解决的一些要点。本文作者：赵宏伟，化学生物学技术平台，高级工程师陈铭，化学生物学技术平台，平台主任，研究员

新品发布：个人型高内涵成像分析系统“亮眼”升级ImageXpressPico个人型高内涵自动化细胞成像分析系统不仅仅是一个数字化显微镜，它将高分辨率成像和强大的分析功能结合在一起。在进行荧光成像或明场检测时，自动细胞成像系统具有一系列针对基于细胞试验的预置的数十种实验方案和分析模块，以缩短学习曲线，您可以快速地开始进行试验并获得可发表级别的图像与实验结果。通过诸如数字共焦2D实时反卷积、实时预览和多波长细胞分类等功能，ImageXpress Pico为您提供了小型化、高性价比的自动化细胞成像系统，助推您的研究和发现进程。点击下面了解更多关于ImageXpress Pico系统最近发布的新特性。了解更多请咨询美谷分子仪器 通过实时反卷积提升分辨率 使用数字共聚焦2D实时反卷积功能，在采集过程中提升图像的对比度，从而提高分辨率和分析质量。快速、轻松地识别感兴趣的区域实时预览简化了感兴趣区域的识别，让您可以在样本周围平移，并通过虚拟操纵杆交互式地调整焦点，节省了时间和精力。使用系统预置的分析模块准确解析实验结果 超过25个预置的分析模块，从简单的细胞计数到复杂的神经突追踪分析，消除了对成像结果的主观猜测，实现准确解析。

p style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "6月24日，仪器信息网主办的“高内涵成像分析及药物开发”主题网络研讨会成功召开，会议为期半天，共吸引近500人报名参会。 为方便更多从事蛋白质组学研究的科研人员学习相关技术，现特将会议内容剪辑整理，点击span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong报告题目/strong/span或span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong报告图片/strong/span即可进入视频观看页面。/pp style="text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112991.html" target="_blank"img style="width: 550px height: 413px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/6da2fd96-7fed-45dc-908c-58c92e3d5216.jpg" title="2.jpg" width="550" height="413" border="0" vspace="0" alt="2.jpg"//a/pp style="text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "报告嘉宾：王毅(浙江大学 ) /pp style="text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 报告题目：a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112991.html" target="_blank"《基于显微成像的中药药效物质研究》/a/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "本次报告简要介绍了浙大药信所与MD公司共建的高内涵成像平台情况，汇报了运用MD高内涵成像系统在中药药效物质筛选与活性评价方面的应用，并对高内涵分析技术在中药药效物质研究中的前景与未来发展方向做一展望。/pp style="text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112995.html" target="_blank"img style="width: 550px height: 413px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/7b64574e-12e8-44ed-be36-d3cf81f8c125.jpg" title="3.jpg" width="550" height="413" border="0" vspace="0" alt="3.jpg"//a/pp style="text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "报告嘉宾：韩帅(中科院分子细胞科学卓越创新中心 ) /pp style="text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 报告题目：a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112995.html" target="_blank"《高内涵与功能基因组筛选》/a/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "生化与细胞所化学生物学平台是旨在服务于高通量筛选项目的技术平台，主要包括化合物筛选和功能基因组筛选。高内涵可对大量细胞进行多通道、自动化快速成像和图像分析，得到细胞群体及个体多种参数的定量统计结果，帮助我们了解复杂的细胞学机理。高内涵在生命科学研究中得到了广泛的应用，包括发现新靶点、药物作用机制、细胞信号通路，肿瘤学，神经生物学，免疫学，传染病学，干细胞等领域。本报告将举例介绍高内涵成像分析系统在本技术平台的多种应用案例。/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px text-align: center line-height: 1.5em "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112990.html" target="_blank"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/6a62ecef-1295-416f-ae96-dc8b9e124602.jpg" title="1.jpg" width="550" height="413" border="0" vspace="0" alt="1.jpg" style="width: 550px height: 413px "//a/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-align: center "报告嘉宾：栗世铀(中国科学院北京基因组研究所 ) /pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-align: center " 报告题目：a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112990.html" target="_blank"《Invetigating Genotype-phenotype Relationship Using High Content Analysis 》/a/ppbr style="white-space: normal "//pp style="text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112992.html" target="_blank"img style="width: 550px height: 413px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/147eedbf-a047-4d5f-84b6-3d93e3189325.jpg" title="4.jpg" width="550" height="413" border="0" vspace="0" alt="4.jpg"//a/pp style="text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "报告嘉宾：赵鸿雁(Cytiva ) /pp style="text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 报告题目：a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112992.html" target="_blank"《基于高内涵的药物新型研发策略》/a/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "近些年许多新药研发人员都在药物早期研发的手段上进行创新，在此为您介绍基于高内涵的联合新药研发策略和基于3D模型的新药筛选策略，致力于在早期新药研发对候选药物进行多方面的评价和筛选，为药物后期进入临床实验提供参考。/pp style="text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112993.html" target="_blank"img style="width: 550px height: 413px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/279bd73a-6071-481e-ba9c-76ad32e8fd99.jpg" title="5.jpg" width="550" height="413" border="0" vspace="0" alt="5.jpg"//a/pp style="text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "报告嘉宾：王聪(赛默飞) /pp style="text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 报告题目：a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112993.html" target="_blank"《高内涵在病毒学研究中的应用》/a/pp style="text-indent: 2em "面对突如其来的新冠疫情，如何快速筛选出潜在的治疗药物成为全球科学家都关注的焦点。而基于成像分析原理的高内涵系统具有智能化程度高，成像速度快，分析结果快速准确的特点，特别适合高通量药物学研究的使用需求。本报告将为您带来赛默飞高内涵系统在病毒学研究方向的多种应用案列，将高内涵的特点与病毒学研究的实际需求结合起来。/pp style="text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112994.html" target="_blank"img style="width: 550px height: 413px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/8bd9051a-63f7-426b-a1ab-a125cac00ca2.jpg" title="6.jpg" width="550" height="413" border="0" vspace="0" alt="6.jpg"//a/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-align: center "报告嘉宾：刘文苑(珀金埃尔默) /pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-align: center " 报告题目：a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112994.html" target="_blank"《基于类器官模型的高内涵应用 》/a/pp style="text-indent: 2em "生化与细胞所化学生物学平台是旨在服务于高通量筛选项目的技术平台，主要包括化合物筛选和功能基因组筛选。高内涵可对大量细胞进行多通道、自动化快速成像和图像分析，得到细胞群体及个体多种参数的定量统计结果，帮助我们了解复杂的细胞学机理。高内涵在生命科学研究中得到了广泛的应用，包括发现新靶点、药物作用机制、细胞信号通路，肿瘤学，神经生物学，免疫学，传染病学，干细胞等领域。本报告将举例介绍高内涵成像分析系统在本技术平台的多种应用案例。/pp style="text-indent: 2em "点击链接，观看全部“高内涵成像分析与药物开发”网络会议视频。/ppa href="https://www.instrument.com.cn/webinar/Video/Video/Collection/10578" target="_blank"https://www.instrument.com.cn/webinar/Video/Video/Collection/10578/a/p

一、项目编号：SDJDHF20220626-Z390（招标文件编号：HYHA2023-0053）二、项目名称：山东大学高内涵细胞成像分析系统采购项目三、中标（成交）信息供应商名称：青岛潍泰源商贸有限公司供应商地址：青岛市市北区通山路11号251户中标（成交）金额：353.2950000（万元）四、主要标的信息序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 1 青岛潍泰源商贸有限公司 高内涵细胞成像分析系统 PerkinElmer珀金埃尔默 Operetta CLS 1 $500000

高内涵细胞成像分析系统是一种利用高倍镜成像技术对细胞进行图像采集和分析的仪器设备。得益于显微成像、自动化和计算机等技术的迅猛发展，使其能够对大量细胞进行高分辨率成像和数据分析，实时提供海量多维生物学信息，广泛应用于生物医学、药物筛选等领域。为帮助大家及时了解高内涵成像分析前沿技术、创新产品与解决方案，仪器信息网特别组织策划《窥微探秘，高内涵细胞成像前沿技术与进展》专题（点击查看），本期，特别邀请到江苏艾玮得生物科技有限公司谈一谈艾玮得高内涵成像分析系统发展历程、创新技术以及对未来市场的看法。仪器信息网：请介绍一下高内涵成像技术的发展历史。艾玮得：上世纪90年代，随着光学技术和高分辨率显微镜的出现，科学家们开始意识到利用高倍镜成像技术对细胞进行观察和分析的潜力。而高内涵细胞成像分析系统的诞生正是基于传统显微镜的改进与创新，通过将高倍数物镜和高灵敏度的图像采集设备与显微镜相结合，实现了对细胞进行高分辨率成像的技术突破。然而，尽管早期高内涵细胞成像分析系统具备高分辨率成像能力，但由于需要手动操作，图像采集效率低下。随着计算机技术和自动化控制技术不断创新与突破，高内涵细胞成像分析系统得到了快速发展。通过引入自动化控制系统和图像处理算法，高内涵系统具有了自动对焦、快速采集、图像处理和数据分析等功能。同时，硬件设备的升级和优化也大幅提升了成像质量和分辨率。近年来，随着高通量筛选技术和单细胞测序技术的兴起，高内涵细胞成像分析系统变得尤为重要。不仅能够对大量细胞进行高分辨率成像和数据分析，显著提高了研究效率和数据准确性，同时，随着细胞生物学和药物研发等领域的发展，高内涵细胞成像分析系统也在不断创新和改进，为科学研究和药物开发提供更全面的支持。仪器信息网：请介绍当前全球及中国高内涵细胞成像分析系统市场规模及现状。艾玮得：据调查报告显示，当前全球高内涵的整体市场规模在15亿美元左右。随着生物技术和制药研发的不断发展，对高内涵的需求也会与日俱增，这也是为何高内涵产品的年复合增长率（CAGR）能够稳定保持在8~10%的快速增长状态，预计亚太地区市场将在预测期内实现最高增长。根据仪器信息网报道，从全国招标数据来看，主要玩家以进口品牌为主，包括Molecular Devices（美谷分子，美国）、Revvity（瑞孚迪，前身是PE，美国）、Thermo Fisher Scientific（赛默飞，美国）、Agilent（安捷伦，美国）、YOKOGAWA（横河电机，日本）等，国产品牌所占空间较小。另外，市场细分之下，超半数集中在医院、高校和科研院所。艾玮得自23年异军突起，已经在上述市场中有所建树，未来随着工业市场的复苏和蓬勃发展，艾玮得高内涵产品的市场占有率将进一步提升。仪器信息网：贵司高内涵细胞成像分析系统的发展历程是怎样的？ 艾玮得：江苏艾玮得生物科技有限公司（AVATARGET）成立于2021年，是一家专注于人体器官芯片及生命科学设备研发与生产的创新科技公司。艾玮得核心技术转化于东南大学器官芯片科研团队，技术成果已成功应用在新药研发、精准医疗、疾病建模、美妆安全性评价等科研场景中。通过产学研转化与自主研发，艾玮得已布局专利近百件，其中发明专利申请占比50%，专利分布涵盖器官芯片、生物模型及材料、仪器设备及软件等核心产品。2023年7月，艾玮得正式推出了AvatarInsight高内涵智能成像分析仪重磅新品，将AI技术融入底层架构设计中，深度学习的图像分析结合高内涵筛选(HCS)的一体化成像分析工作流程，强大的人工智能训练单元帮助科研人员解放双手，更加专注于科研过程。另外，AvatarInsight高内涵智能成像分析仪除独立使用外，还可以与细胞成像环境控制系统、器官芯片摇摆灌注仪、器官芯片灌流控制系统、微型类器官培养自动化液体处理工作站等艾玮得智能设备结合，为科研人员提供生命科学内的多场景一站式解决方案。仪器信息网：目前贵司主推的高内涵细胞成像分析系统产品有哪些？并谈谈该产品的核心竞争力（包括成像、数据处理、算法分析和自动化等方面）。艾玮得：艾玮得AvatarInsight高内涵智能成像分析仪以AI智能分析为核心，集结光学显微成像、智能传感器、可视化呈现等关键技术，实现了精湛成像、多层扫描、智能训练等多项功能，满足用户对科研力、稳定性、智能一体化的多样化需求，为新药研发、生命科学等研究构建了一个“无限”3D智能成像分析平台。AvatarInsight高内涵智能成像分析仪AvatarInsight高内涵智能成像分析仪具有多项亮眼功能。首先，可以精准识别待检测样本孔位并高速自动定位对焦，对96孔整板精细对焦成像仅在５分钟内即可完成。其次，孔板导航功能可以自动记录孔板的孔位具体位置，实现实时或定时在同一位置的连续成像，实现对同一视野的定时追踪。同时，AvatarInsight具备超高清成像和全景拼接能力，自动切换Koehler照明不同模式，生成对应光学图像，可同时进行明场、相差、荧光高分辨率观察，并始终保持成像画质的高精确度。此外，艾玮得多年深耕AI领域在高内涵产品的应用，强大的软件功能、AI算法与数据管理等模块可针对类器官、肿瘤球、心肌球、皮肤等不同项目样本类型进行AI识别，自动分析识别出的半径、周长、面积等定量数据并出具报告。仪器信息网：贵司高内涵细胞成像分析系统主要应用哪些领域的哪些实验环节？有哪些代表性用户单位？艾玮得：凭借软件设计和硬件研发的强强结合，艾玮得高内涵产品适用多种应用场景，包括但不限于类器官的培养与药敏检测、药物敏感型评价、大规模药物筛选、安全性评价、血管生成、皮肤模型构建等，囊括了细胞、组织、类器官、器官芯片等多种样本的高质量成像及数据分析。目前，艾玮得高内涵产品凭借过硬的产品实力和高质量服务与诸多客户建立了战略合作，并赢得了一大批用户的认可和赞誉。目前代表性用户包括但不限于北京协和医院、江苏省疾病预防控制中心、江苏省人民医院、复旦肿瘤医院等大型医院和疾控中心，以及东南大学、中国科学院、中国药科大学、天津大学等高校院所，还有赛诺菲、药明康德等知名生物制药企业。仪器信息网：未来高内涵细胞成像分析系统技术发展趋势如何？最看好哪些应用细分？艾玮得： 目前一线科研工作者在使用不同品牌的高内涵细胞成像分析系统时，需要投入大量精力和时间学习并精通仪器操作，为了获得高质量的图像数据，必须针对不同样本的目标位置、成像信噪比和荧光强度等一系列参数进行调整优化，这往往涉及复杂多维度考量。即便如此，得到理想图像数据的过程仍充满挑战。AI智能图像分析的出现使得高内涵更具智能化，基于AI自动分析海量图像，不仅能够获得精准的定量数据，而且有效消除人为误差，从而极大提升工作效率，这必将是高内涵日后的发展方向，同时也是艾玮得一直以来的战略目标。就如今的细分领域而言，随着类器官技术的不断发展，类器官可逐步替代部分传统体外、体内药物评价模型成为药筛新宠，有望成为临床疾病模型构建、新药研发、大规模药筛的新窗口，准确地反应药效在评价体系中的真实数据，极大地提升新药研发效率。目前只有高内涵可以胜任这一艰巨任务，所以高内涵在类器官领域的作用无可估量。欢迎投稿！投稿文章将在《高内涵成像技术》专题展示并在仪器信息网相关渠道推广。投稿邮箱：zhaoyw@instrument.com.cn，关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系：13331136682（同微信）。

斑马鱼是一种广泛使用于科研与药物研发的模型系统，由于其与人类疾病表型的相似性而广受欢迎。许多基于成像的实验可用来测定斑马鱼的表型变化，但是图像的手动采集和分析非常繁琐且耗时。这些过程的自动化会大大提高通量及数据质量。在这里，我们展示了Operetta CLS™ 和Opera Phenix™ 如何进行高通量的斑马鱼的成像和表型分析、筛选，使您能够专注于数据评估而不是数据生成。自动检测高分辨率图像-轻松锁定斑马鱼用普通显微镜对96孔板中的斑马鱼进行定位与成像非常耗时的。Harmony 高含量分析软件融合了PreciScan™ 智能图像采集工具，集成低倍率预扫描工作流程，图像分析，更高的放大倍率重新扫描，可完全实现自动化，以减少采集时间和无效的数据量，并显著加快分析速度。斑马鱼的明场成像，通过PhenoLOGIC™ 人工智能使图像分割变得容易（图1和图2）。通过机器自学习在微孔板中自动检测斑马鱼通过智能图像识别提高检测通量通过自动水浸镜头获取高分辨率共聚焦图像使用Harmony 成像和分析软件简化与流程化图像分析图1：自动定位：使用Harmony中的PhenoLOGIC功能对斑马鱼自动定位。A-5X明场预扫描。B-PhenoLOGIC经过鼠标点击培训区分鱼（绿点）和背景（红点）C-以PhenoLOGIC为基础的鱼类识别，使用形状进一步优化，过滤去除较小的错误识别的地区。图2：PreciScan预扫描定位下一步高倍镜扫描的区域以20x（1.0 NA水浸镜头）扫描预扫描的定位区域。Z轴共聚焦50层的最大投影。700张图像的采集时间2分钟。自动检测和采集意味着无人值守。表型的自动量化分析基因表达模式图3：表达CFP，GFP，YFP和mCherry标记蛋白的斑马鱼。样品由维也纳CCRI提供。自动准确地确定形态特征Harmony 成像与分析软件可以轻松检测荧光强度，形态和纹理的变化。示例（图4）显示单个荧光染料可用于识别不同的身体部分。根据宽度识别头部与脊柱。等效椭圆用于描述脊柱的形状并估计其曲率。尾轴（图5）以类似的方式，自动检测尾部曲率。图4：单一荧光染料，计算确定斑马鱼头部/尾部比例图5：尾轴的自动检测。在3D图像中，依旧看到细节Harmony软件提供了3D图像的可视化样品的工具， Opera Phenix和Operetta CLS高内涵分析系统提供从1.25x到63x的各种放大倍数，63x并配备自动水浸镜头，提高灵敏度，减少深层样本成像中的光学畸变。图6：斑马鱼尾部血管3D重构图7：表达GFP和RFP的个体红细胞点击下载该方案完整版资料：https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100168/down_913430.htm

我们非常荣幸的宣布，您可以在线收看高内涵成像分析技术在线讲座了！ 完成简单注册，收看&ldquo 高内涵成像分析技术在肿瘤研究领域的应用&rdquo 题目： 高内涵成像分析技术在肿瘤研究领域的应用主讲人：张薇，成像系统应用科学家，Molecular Devices, Inc.拥有六年以上的高内涵分析技术应用经验，长期在中国科学院国家新药筛选中心工作，负责高内涵/高通量筛选及信号通路传导的机制研究。 若您在观看时遇到任何问题，请联系info.china@moldev.com询问。

前言 随着人类对生物学领域深入探索和科技创新的不断发展，目前越来越多的研究院所和生物制药公司将细胞水平的功能性研究、模型建立及药物筛选做为一个重要的研究/研发手段。而高内涵成像分析系统就为这种细胞水平的研究提供了集高分辨率、自动化、智能化及海量信息为一体的新的检测平台。干细胞（stem cells）是一类具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体干细胞。正是干细胞的这种特性，为细胞生物学的研究提供了更有力的永生化的稳定细胞株。干细胞水平的研究比在普通的细胞株提供了更接近临床相关性的生理学信息；并且比原代细胞相比更容易获得，且具有更好的实验重复性。 干细胞的研究与其他细胞水平的研究有一些相似之处，但其关键的不同点在于在干细胞的研究过程中干细胞的分化。干细胞水平的实验比传统的单线性/单参数的实验具有更多的检测目标，包括其分化能力、分化过程、分化类型及不同类型的量化分析统计等。高内涵成像分析系统以其自身的高分辨率、多参数及智能化分析的特性，恰如其分的满足了干细胞研究的以上需求，而高内涵成像系统的自动化和高通量的特点又以海量的有效数据加速了该研究的过程。 利用高内涵成像分析系统可完成干细胞研究的自动化图像获取及多参数分析，目前常用的全能性干细胞分化研究主要有三类：造血细胞、神经细胞和诱导型多能干细胞（induced pluripotent stem cell, iPS）来源的心肌细胞（图1）。图1：全能干细胞分化层次图应用实例1． 神经祖细胞向神经球分化研究冷藏保存的神经祖细胞（StemCell Technologies, mouse Cells）培养在6孔板内，在培养基中加入不同的生长因子，培养6天后通过ImageXpress Micro对每孔内神经球进行无标记相差成像，并对的神经球的面积进行自动化定量分析。结果如下（图2）： 图2：神经球无标记检测及分析（ImageXpress Micro 20X 相差物镜）2． 神经干细胞向神经元及胶质细胞分化研究神经干细胞在加有EGF（表皮生长因子）和bFGF（成纤维细胞生长因子）的培养基中培养1-2天，然后在分化培养基中培养12-14天。加入EPO（促红细胞生成素）后，检测为神经球向神经元及胶质细胞的分化情况。ImageXpress Micro进行自动化图像获取，运用细胞分类（Cell Scoring）模块进行神经元/胶质细胞阳性率分析，运用神经生长（Neurite Outgrowth）模块进行神经元突触长度及数量分析。结果如下（图3）：图3：神经干细胞分化检测及分析。图（上）表示加入（左）及不加（右）神经细胞的分化图片；图（下）表示不同条件下神经元细胞的阳性率（左）及神经元突出的长度（右）。（ImageXpress Micro 20X物镜）3． 造血祖细胞向骨髓细胞及血细胞分化研究人源CD34+造血祖细胞培养在96孔板中，加入多种不同的造血细胞因子组合（SCF+Flk3+TPO/SCF+IL-3+GM-SCF）后，通过检测CD45和CD15两种标记物在细胞内的表达量，统计分析不同造血细胞因子组合对造血祖细胞的自我更新能力及骨髓细胞分化能力的变化。结果如下（图4）：图4：检测细胞内CD45和CD15的阳性率，评价造血祖细胞在不同条件下的自我更新能力及定向分化能力4． 诱导型多能干细胞（induced pluripotent stem cell, iPS）向心肌细胞分化研究iPS细胞（Celprogen）在专用培养基中培养3-7天，同时检测7种不同标志物的表达量，以判断心肌细胞分化及成熟的状态。下图（图5）中显示Oct4（干细胞标记物）和a-Actinin（心肌细胞标志物）在细胞内的表达情况：图5：iPS细胞分化情况（ImageXpress Micro 20X 物镜）5． iPS细胞来源的心肌细胞跳动实验临床前安全性评价是药物研发过程中非常重要的环节，早期的心脏毒理学研究将会大大降低在进入临床研究阶段后因药物毒性带来的投入风险。iPS细胞来源的心肌细胞跳动实验为药物心脏毒性评价提供了一个高效的体外细胞水平的检测方法。心脏跳动可通过传统电生理的方法来检测，用高内涵成像分析系统来进行检测及分析是一个全新的挑战。Molecular Devices公司最近一代的高内涵成像分析系统ImageXpress Micro XL以其最新一代的检测器sCMOS（采样频率可达100pfs）和自定义模块分析功能，完全可出色完成心肌细胞跳动实验的快速检测及分析要求。iPS细胞来源的心肌细胞单层培养在96或384孔板中，心肌细胞会自发跳动同步收缩。加入Calcein-AM染料孵育10min后，撤掉培养基，再加入不同浓度的化合物，置于ImageXpress Micro XL活细胞培养装置中，检测心肌细胞跳动频率的变化。结果如下（图6）：图6：iPS细胞来源的心肌细胞跳动实验（ImageXpress Micro XL 20X 物镜）总结 干细胞研究作为一种复杂的细胞水平检测模型，需对干细胞的生长、增殖、分化能力、分化类型及状态等多种参数进行检测及定量分析，为疾病治疗研究及药物研发提供了更有效的研究手段。Molecular Devices公司的ImageXpress高内涵系统提供了集高分辨率、自动化、智能化及海量信息为一体高内涵成像分析系统完全解决方案，可满足以上研究需求（图7）。图7：Molecular Devices公司针对干细胞研究的高内涵成像系统完全解决方案

为帮助广大实验室用户及时了解高内涵成像前沿技术、创新产品与解决方案，向用户传递准确、实用的技术干货和宝贵的实验经验，仪器信息网特别组织策划“高内涵成像技术” 主题约稿活动(点击查看)。本期，特别邀请到浙江大学药学院药物信息学研究所副教授赵璐博士和研究生葛栩涛同学谈一谈高内涵成像系统在斑马鱼活体成像中的应用心得。高内涵成像技术（High-Content Imaging，HCI）近年发展迅速，2D及3D的细胞成像技术均趋于成熟。例如，Pelkin Elmers公司推出了Opera Phenix Plus高内涵成像分析系统，采用Nipkow转盘和sCMOS相机，配套Harmony®集成软件，提供了高内涵筛选的整体解决方案。Thermo Fisher公司推出了CellInsight CX7 Pro LZR高内涵筛选平台，同样采用Nipkow 旋转和sCMOS相机，配套Amira软件，助力高内涵筛选和分析。而Molecular Devices 公司的ImageXpress Micro Confocal 共聚焦高内涵成像分析系统采用AgileOptix™转盘式共聚焦和 sCMOS 相机，具有大视野、宽动态范围，多种成像模式，支持自动加样等特点，同时其具有3D成像和分析的能力。新款的ImageXpress Confocal HT.ai系统进一步增加了自动水浸物镜、IN Carta 图像分析等功能，简化高级表型分类和 3D 成像分析的工作流程。模式生物斑马鱼凭借繁殖力强、发育迅速、幼鱼体积小且通体透明等特点，加上众多特定细胞标记转基因荧光鱼系的运用，成为目前适合活体高通量荧光成像的唯一脊椎模式生物，在大规模药物筛选领域被日益关注。然而，常规的荧光显微镜成像具有速度慢、清晰度不佳以及图像处理过程繁琐等问题。本文主要以Molecular Devices公司的ImageXpress Micro Confocal 共聚焦高内涵成像分析系统为例，分享本团队在对斑马鱼幼鱼进行高内涵成像及图片处理分析中的一些经验。首先，为了较好的成像效果，用于成像的胚胎一般需要进行以下预处理：(1) 黑色素的抑制：斑马鱼胚胎约发育至24小时左右，躯干及脑部皮肤及视网膜会开始形成逐渐黑色素，影响胚胎成像效果，所以通常在胚胎收集后1天内在培养基中添加苯硫脲（200uM），以抑制黑色素的生成；(2) 胚胎破膜：若用以成像或药物处理的斑马鱼胚胎尚未破膜，需将胚胎孵育于蛋白酶（2mg/ml）中一段时间，随后加入培养基轻轻吹打，使胚胎与绒毛膜分离；(3) 胚胎麻醉和摆放：大部分情况下，成像需保持胚胎于静止位，可考虑使用三卡因（0.016%）对斑马鱼进行麻醉，随后将斑马鱼逐孔加入96孔板内，轻吹并尽量保证其处于侧卧的体位。01 斑马鱼动态血流成像Micro Confocal系统在细胞上能够支持心肌细胞跳动和干细胞分化等快速和罕见事件进行成像。在斑马鱼模型上同样可以支持血液流动以及心脏跳动的成像。以动态血流为例，我们选择了红细胞绿色荧光标记的鱼系Tg (Lcr:eGFP)进行测试。具体拍摄流程为：首先在 2 倍镜或 4 倍镜下定位胚胎并进行初步手动对焦，也可使用高内涵成像平台自带软件MetaXpress 编程进行自动对焦。选中血管区域（一般选择在斑马鱼背主动脉和尾静脉位点，方便后续统计），切换 20 倍镜拍摄视频。另外，后续的人工量化血细胞流动通常费时费力，可以使用MetaXpress 软件的journal模块自动测算单位时间内流过的红细胞数目（Ref. 任灿, 陈雪纯, 吴慧敏, 赵璐, 王毅. (2021). 基于高内涵成像系统的斑马鱼血流动态分析. // 高内涵成像及分析实验手册. Bio-101: e1010854. DOI: 10.21769/BioProtoc.1010854）。02 斑马鱼静态多通道成像ImageXpress支持至多5或7通道的荧光成像，因此可以实现不同荧光标记细胞的共同成像。拍摄方式与动态摄影类似：先在低倍镜下初步对焦，然后选择心脏区域，切换10倍镜分别拍摄两个通道下的荧光图像。在多孔或整板成像过程中，由于孔与孔之间的斑马鱼位置存在偏差，或不同胚胎本身发育状态有所差异等原因，不同孔的最佳聚焦平面往往会变化，限制了高通量成像。为了方便焦平面的寻找，一个应对方案是使用大步长（10~30um）的Z-stack拍摄初始焦平面上下一定厚度范围内（200um）的一系列图像，再从中挑选最清晰的一帧即可。图1a展示了3dpf斑马鱼心脏和血管内皮Tg (Cmlc2:eGFP Kdrl:mcherry)共同成像的效果图，可以清晰地看到心房和主动脉连接处存在共定位。图1b为3dpf斑马鱼红细胞和血管内皮Tg (Lcr:eGFP Kdrl:mcherry) 共同成像的效果图，可以清晰地看到红细胞位于血管中。此外，目前有一些商品化的特殊孔板可帮助保持胚胎在特定位置，但使用场景仍有较多局限性，尚需进一步优化。图1 斑马鱼静态多通道成像代表图03 斑马鱼高分辨率及3D成像斑马鱼胚胎器官厚度通常在几十至上百微米之间，或拥有复杂的立体结构，因此简单的2D图片往往不能获取高质量信息。我们同样可以使用Z-stack程序拍摄立体图像，不同的是步距需要设置比较小，通常为1~3um。拍摄结束后，可以使用Z project将堆栈图三维投影成一张2D图像，也可以使用3D project将系列图重构成立体图像。另外，10倍镜下难以拍摄全鱼，可以使用多视野拼接的方式得到全鱼荧光。这一部分同样支持多通道荧光成像，图2a展示了Z project重构的中性粒细胞和血管内皮荧光Tg (Lyz:eGFP Kdrl:mcherry)共同成像的效果图，图2b展示了红细胞和血管及淋巴管细胞Tg (Gata1:dsRed Fli1:eGFP)共同成像的效果图。补充视频1和2分别展示斑马鱼脑部血管以及血管叠加红细胞的3D重构图像。图2 斑马鱼高分辨率三维投影成像代表图视频1：斑马鱼脑部血管三维重建视频2：斑马鱼血管红细胞叠加三维重建最后，使用ImageXpress成像系统进行斑马鱼成像还存在一些问题。比如，高强度的激光光源对斑马鱼有一定的刺激，可能会导致其产生应激性游动，造成成像失败，因此对麻醉效果有较高的要求，但在减少应激反应的同时也要注意不能麻醉过度（浓度太高或时间太长）引起胚胎损伤或死亡。另外，目前大部分高内涵成像系统的配套软件在自动定位斑马鱼胚胎及寻找最佳焦平面的功能模块中还有比较大的局限性。在批量成像中，大多数只能做到相似焦平面的孔间自动成像，对于焦平面差异较大的孔，则需要手动调焦，极大影响了拍摄效率。因此，高通量成像目前仅能支持孵化天数较小的胚胎（一般3dpf以内，鱼泡尚未发育且运动能力较弱）的成像，对发育后期的斑马鱼胚胎或幼鱼还不能进行批量成像。期待未来在功能模块进一步完善后，可支持孔板内任意位置及焦平面的高质量成像。最后，在图像数据分析上，尽管我们的前期工作已开发了多个模型的自动分析算法（如心脏、血流动力学），但仍有许多其他模型缺乏对应的分析算法（如血管、免疫细胞、神经系统的分布和行为）等，值得进一步开拓。本文作者： 葛栩涛（研究生） 赵璐（副教授），浙江大学药学院药物信息学研究所浙江大学药学院药物信息学研究所 赵璐 副教授赵璐博士，浙江大学药学院药物信息学研究所副教授、博士生导师、浙江大学“求是青年学者”，博士毕业于美国耶鲁大学医学院。现为浙江大学中药科学与工程学系模式生物平台负责人，研究方向为基于斑马鱼多模态成像的中药药效物质发现。获浙江省杰出青年科学基金支持，主持国家自然科学基金项目2 项，浙江省自然科学基金项目2 项，研究成果获教育部自然科学二等奖1 项。以第一或通讯作者发表PNAS, Engineering等学术论文18 篇，被Nature、Lancet等期刊引用1050 余次。浙江大学药学院药物信息学研究所 葛栩涛 研究生葛栩涛，浙江大学药物信息所21级研究生。主要研究方向为斑马鱼高内涵活体荧光成像技术在中药药效物质筛选中的应用。擅长斑马鱼相关实验技术以及多种荧光显微的斑马鱼活体成像。曾获2022长三角天然药物化学研讨会论文评选二等奖，浙江大学医学院公共技术平台显微注射比赛一等奖，2022-2023学年浙大药学院研究生学术创新能力单项荣誉。如有技术干货、科研成果、仪器使用心得、生命科学领域热点事件观点等内容，欢迎投稿，投稿邮箱：zhaoyw@instrument.com.cn，关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系：13331136682（同微信）。

6月6日，深圳市倍捷锐生物医学科技有限公司（以下简称：倍捷锐）在厦门成功举办 “光学无标记高内涵定量相位成像产品发布会”， 正式发布两款基于自主研发的定量相位成像技术的生物成像产品系列:Basic系列与Pro系列。Basic 系列（来源：倍捷锐）Basic系列产品可实现高速、动态的活细胞分析，支持微流控分析、AI细胞识别等功能，可用于活细胞的高通量筛选等应用，同时兼容荧光成像系统。Pro系列（来源：倍捷锐）Pro系列产品具备更高精度与更强功能定制能力，可实现细胞精细结构的定量分析、活性与产量分析、细菌种类分析等，支持深度定制及荧光成像功能，服务于科研及合成生物等方向。无标记高内涵成像成像对比（来源：倍捷锐）倍捷锐致力于开创新性先进光学成像技术，并以无标记高内涵显微术-定量相位成像技术（QPI）作为核心，拓展其在生物医学的产业方向的应用。QPI技术能够定量表示细胞产生的形貌和动态变化，无需标记染色，只需通过测量被测微观物体透射光（或反射光）的相位延迟，即可生成反映物体形态学和动力学的图片。因此，QPI技术能够实现对细胞无损、长时间成像分析，降低对荧光等耗材的依赖。倍捷锐科技有限公司成立于2018年，坐落在香港科学园内。创始人来自麻省理工学院、香港中文大学、波士顿大学等高校。公司致力于开发国产创新先进光学成像产品，并以定量相位成像技术作为核心，拓展其在生物医学、微纳加工、材料等产业方向的应用。团队历经三年多时间，借助香港中文大学的科研实力，构建了完善的产学研转化模式，实现了细胞特性、血液分析多维度的检测技术积累。目前，倍捷锐团队拥有包括美国地区在内多项自主核心知识产权，完成3代原型机开发，与斯坦福、清华大学、浙江大学等国内外多所高校合作，原型产品已进入科研、工业领域实际应用。

项目编号：1639-224122240337/01项目名称：复旦大学高内涵成像分析仪预算金额：133.3300000 万元（人民币）最高限价（如有）：130.6634000 万元（人民币）采购需求：序号/ No.货物名称/Name of the goods数量/Quantity简要技术规格/Main Technical Data* 交货期/ Delivery schedule1高内涵成像分析仪,预算金额：人民币133.33万元最高限价:人民币130.6634万元1套光源：每个通道都采用独立的长寿命固态LED光源（寿命大于2万小时），无需预热，即开即用合同签订后4个月货到复旦大学。（空运）/ DPUFudan University within four months after signing the contact .合同履行期限：合同签订后4个月货到复旦大学。本项目( 不接受 )联合体投标。

“高内涵”这一术语通常指单个细胞的多个分子参数/特征（使用荧光染料测量）可以同时被评估，例如细胞周期状态、细胞和核形态、细胞活性、受体内化、蛋白质聚集等。高内涵成像技术是一种基于图像的高通量细胞筛选方法，它将自动光学成像与量化数据分析相结合，以同时评估2D和3D细胞培养中单个细胞的多种分子特征，以及其他生物样本类型。得益于近些年显微成像、自动化控制和计算机等技术的迅猛发展，使高内涵成像技术能够对大量细胞进行高分辨率成像和数据分析，实时提供海量多维度的生物学信息，广泛应用于生物医学研究、药物筛选、细胞生物学等领域。为帮助广大实验室用户及时了解高内涵成像前沿技术、创新产品与解决方案，增强业内专家与仪器企业之间的交流学习，仪器信息网特别组织策划“高内涵成像技术” 主题约稿活动。欢迎投稿，投稿文章将收录至【高内涵成像技术】专题并在仪器信息网相关渠道推广，投稿邮箱：zhaoyw@instrument.com.cn，关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系：13331136682（同微信）。一、专家约稿主题聚焦高内涵细胞成像分析系统或技术，可选择以下主题(但不限于)其中之一：1.仪器专家（1）高内涵细胞成像分析系统或技术的研究进展（包括国内外研究现状、成像方式点评、关键问题、发展趋势、应用前景等）；（2）高内涵成像技术的最新研究成果（包括项目概述、结构和功能、取得成果等）；（3）高内涵细胞成像分析系统的操作技术要点、数据分析和样本处理技巧等。2.应用专家（1）基于高内涵细胞成像分析系统或技术取得的最新研究成果（研究背景、研究过程、取得成果等） （2）其它相关经验之谈。参考样文及链接：中科院分子细胞卓越中心陈铭、赵宏伟：高内涵成像分析系统应用心得(点击查看)。二、仪器厂商约稿提纲（1）请介绍一下高内涵成像技术的发展历史。（2）贵司高内涵细胞成像分析系统的发展历程是怎样的？有哪些里程碑事件？（3）请介绍当前全球及中国高内涵细胞成像分析系统市场规模及现状。（4）目前贵司主推的高内涵细胞成像分析系统产品有哪些？并谈谈该产品的核心竞争力（包括成像、数据处理、算法分析和自动化等方面）。（5）贵司高内涵细胞成像分析系统主要应用哪些领域的哪些实验环节？有哪些代表性用户单位？（6）请点评荧光成像系统、透射光成像系统和共聚焦成像系统等不同成像方式的优劣势？（7）未来高内涵细胞成像分析系统技术发展趋势如何？最看好哪些应用细分？此外，仪器厂商还可聚焦【面向高内涵细胞成像分析系统用户在日常操作中需要注意的技术要点，以及相关数据分析技巧】主题，撰写成文。三、回稿要求：您可以根据上述问题进行稿件撰写，也可以由此展开相关话题。1.稿件字符数不少于1200字，欢迎多提供图片，图片像素应不低于300DPI 2.稿件无抄袭、署名排序无争议，文责自负，请勿一稿多投 3.投稿须为Word文档，本网编辑有权对文稿进行修改，如不同意请注明。4.请在稿件末尾注明供稿者姓名、单位、个人简介。

2023年7月8日，在江苏省研究型医院学会器官芯片分会成立大会召开期间，艾玮得生物于大会现场正式发布了AvatarInsight高内涵智能成像分析仪。AvatarInsight高内涵智能成像分析仪亮点一. 高速自动定位对焦■高精度识别待检测样本孔位及自动对焦，快速找到理想的成像焦面。■96孔整板精细对焦拍照可在5分钟内实现。亮点二. 孔板滴定导航与多通道采集孔板滴定导航■记录孔板孔位位置，实时/定时拍照。■使用每个孔多个观察点位的自定义采集模式。多通道采集可同时观察多色样品，结合相衬等其他成像模式，通过自动曝光和每个通道的Z偏移，在最佳条件下快速采集图像。亮点三. 丰富的拍摄模式延时/周期拍摄■持续记录活细胞或整个培养物随时间的变化。■与给药装置结合使用，实时观察给药细胞的即时反应。视频拍摄记录孔板孔位位置，实时/定时拍照。在样本观察过程中可选择视频拍摄，拍摄持续时长可达24H，更加有利于实验样本变化的动态记录。小鼠肠道类器官培养周期拍摄肝癌类器官培养周期拍摄亮点四. 超高清的成像高精画质自动切换Koehler照明不同模式，生成对应光学图像，可同时进行明场、相差、荧光高分辨率观察，并始终保持成像画质的高精确度。荧光成像原片(左) 白平衡(中) 相差(右)全景拼接以高分辨率快速采集组织样品或评估大面积细胞培养瓶的状况，清晰呈现全景图像；实现图像的高精度拼接、无拼接缝隙。Z-stack沿Z方向采集多个图像以适应厚样品；轻松点击即可创建全景在焦清晰图像。亮点五. AI智能算法与数据管理兼容丰富多样的样本来源，包括肝脏、胰腺、结肠、肺、心肌细胞、毛细血管等等组织器官的智能识别与分析。AI识别算法强大的智能训练单元能够即时、快速地完成特征提取，智能匹配类似特征样本，进而完成样本AI识别。AI分析算法可针对类器官、肿瘤球等实验项目进行AI分析。其中，智能识别类器官3D形态并进行涂色后，可完成类器官数量、大小和形态等各项指标的AI分析；AI描绘肿瘤球边际，并根据描边各项数据智能分析肿瘤球的入侵程度。快速、高效的数据管理功能具有快速、高效的数据管理功能，确保数据组织有序，可供反复调用，并有效避免混淆。亮点六. 便捷与友好的产品设计精密的光学技术■5孔位物镜转盘让您快速便捷地使用多种倍率观察样品。■实时呈现多荧光波段，丰富实验染料选择，为观测样本提供便捷性。倍镜依次：2X、4X、10X、20X、40X荧光：BP330-385 BP450-490 BP530-560 BP545-580防污装置，可有效保护光学附件高内涵观测口设置的防污装置，可提供光学附件的保护，有效提升设备使用寿命。可拓展性高艾玮得生物科技全流程追溯与分析软件系统高内涵图片实时对接实验步骤和实验内容；实时记录和追溯样本和实验信息，包括实验步骤管理、试剂耗材管理等；可支持客户端安装、远程云端网页和微信小程序使用。细胞成像环境控制系统AvatarInsight高内涵智能成像分析仪可搭载细胞成像环境控制系统，用于活细胞在线研究，满足荧光、共聚焦等观察需求，可在显微镜载物台上为活细胞提供适宜的温度、湿度、二氧化碳、氧气环境，是活细胞观察系统必不可少的设备之一。

一、项目基本情况项目编号：GXZC2024-G1-000114-YZLZ；政府采购计划编号：广西政采[2024]195号项目名称：教学科研仪器设备采购预算金额：1020.000000 万元（人民币）采购需求：最高限价：本项目评审时以各单项货物最高限价（具体见下表）为评审依据，投标人投标报价超任意一项货物最高限价的按投标无效处理。单分标；预算金额：1020万元序号标的名称数量及单位简要技术需求或者服务要求单项货物最高限价（万元）1高内涵细胞成像分析系统1套1、光路：能实现共聚焦高通量成像；1.1.固态引擎光源做激发光源；1.2.转盘增透技术，可同时提高激发和发射荧光的透过率；1.3.高灵敏度高量子效率检测器（量子效率≥82%），能够敏锐捕捉共聚焦荧光，细节清晰明亮；1.4.可实现宽场成像与转盘共聚焦成像两种模式，并能一键切换。2、光源2.1.采用固态引擎光源系统，配置不少于5色固态光引擎冷光源；2.2.寿命≥20,000小时，开关速度≤10 us；2.3.光强度不少于100级连续可调；2.4.采用光纤外接光源，可兼容不同光源。3、成像模式：3.1.采用针孔转盘共聚焦成像，≥60μm孔径；3.2.宽场成像模式最快成像速率≥100fps；3.3.具有硬件相差明场成像模式，采用相差物镜获得无标记成像效果。……具体见招标公告附件。3602超速离心机1套1、≥100,000rpm超速离心机主机，内置PC，带软件和数据库，无需再外接电脑；2、转速控制精度≤±2rpm；3、仪器操作系统具有中文操作语言，方便操作；4、样品量不平衡容忍度最大为样品体积的±10%或±5mL；5、接触式不平衡检测及保护，具全程监控功能；6、空气冷却马达，无需使用CFC或其它化学冷却液，离心室采用半导体固体制冷，无需压缩机；7、机器工作环境温度范围为 0℃至 40℃；8、自动干燥系统，可使离心室在每次离心后保持干燥；▲9、≥15英寸大屏幕彩色显示，触幕式操作；10、真空度需在显示屏上实时显示具体阿拉伯数值，便于检测仪器的真空状态，以及保证实验具有更好的精确度、重复性和对比性；11、真空系统：包括油回转真空泵和油扩散泵，具有脱水功能；12、视窗式软件控制，软件功能包括参数设定、转头及离心管数据库、参数换算、实验报告打印等；……具体见招标公告附件。1213全自动实时活细胞成像检测系统1套1、主机▲1.1无目镜全自动倒置细胞成像系统，可进行明场、彩色明场、相差、荧光观察以及低光活细胞长时间连续成像观察；成像模式：单色、彩色、图片扫描拼接、Z-stack景深扫描、延时成像和实时录像；可实现全自动物镜转盘、电动载物台、荧光模块电动转换和自动对焦。2、光学部件2.1、不少于5位电动物镜转盘，配套不少于5个物镜：1.25倍物镜，4倍物镜，10倍物镜，20倍物镜和40倍物镜；2.2、聚光镜：电动高分辨率长工作距离聚光镜，至少4孔转轮，通光孔径NA≥0.55，WD≥60mm；2.3、透射光光源：LED高能固态冷光源，使用寿命不低于5万个小时，即开即用，可自由调节光源强度、曝光时间和增益值，调节后可自动记忆；……具体见招标公告附件。1104研究级倒置荧光成像显微镜2套1.研究级倒置显微镜(1)配备明场、相差、荧光等观察方法；(2)物镜转换器：带编码6孔物镜转盘，软件可以自动识别物镜位置，并可以自动设置相应的标尺；(3)载物台垂直运动方式距离不小于25mm，带聚焦粗调限位器，粗调旋钮扭矩可调，最小微调刻度单位≤1微米；(4)光学系统：齐焦距离为国际标准45mm的无限远校正光学系统；(5)透射光照明：12V 100W外置光源的透射光照明系统，供电器与显微镜机身分离；(6)目镜：10×宽视野目镜，高接目点，可调焦，同时匹配宽视野双目观察筒；……具体见招标公告附件。1265多功能酶标仪2套1. 基本要求(1)硬件设计：模块化设计，功能模块任意组合工作；光吸收，荧光和发光模块光源、光路及检测器完全独立，可升级FP、alpha、HTRF等模块；▲(2)分光系统：四光栅光路，激发和发射分别为双光栅，杂光率≤0.0005%；(3)适用板型：1-384孔板，预设常用品牌型号，自动扫描并定义特殊规格板型，包括微量检测板、细胞培养皿、比色杯（最多可检测四个卧式比色杯）等；(4)检测光源：独立高能闪烁氙灯，使用寿命≥108次闪烁；(5)检测器：光吸收（紫外硅光电二级管）、荧光（扩展波长低暗电流PMT）、发光（低暗电流单光子计数PMT）；(6)温控：室温以上3℃到42℃；(7)振荡器：线性和轨道振荡，振幅和时间可调；2. 光吸收模式：(1)波长范围：200-1000nm；(2)扫描速度：≤5sec（200-1000nm，1nm步进）；(3)波宽：≤3.5nm；……具体见招标公告附件。906超敏全能型凝胶成像系统1套1.标配功能覆盖：实现紫外核酸凝胶成像、透射白光蛋白胶成像，化学发光成像、RGB红绿蓝荧光成像、小动物活体荧光成像、平板克隆成像统计分析等。2.一体式设计，无需复杂的现场安装调试工作。3.CCD冷却方式：Peltier，制冷温度≤-60℃。4.CCD像素矩阵≥2750×2200，即CCD物理分辨率≥600万像素。5.仪器检测的定量范围≥4个数量级，≥16 bit数据输出。▲6.像素点单元合并方式不少于：1×1，2×2，3×3，4×4，5×5，6×6，7×7，8×8。7.配置有不小于f/0.95 口径的CCD定焦镜头。8.标配不少于透射紫外、透射白光、反射白光、红色荧光、蓝色荧光、绿色荧光六种不同的光源激发系统，方便不同实验的需求。……具体见招标公告附件。507实时荧光定量PCR仪2套1.热循环系统：珀耳帖效应系统；2.精确数码温控模块：6个独立的精确数码温控区域；3.支持标准和快速运行模式；4.光学系统：高亮度白光半导体光源；▲5.荧光通道数：6色激发光通道和6色检测光通道，可自由组合，具有≥21种不同的荧光光谱；6.检测器采用CMOS一次同时成像系统，避免逐孔检测导致的时间误差；7.反应体积：10-100uL；▲8.仪器一体化制造，配置96×0.2ml加热模块，光学部分和检测部分不可独立拆分，非普通PCR升级而成；9.温控模块最高升降温速率：6.5 ℃/s；▲10.温度范围：4 ℃至100 ℃；11.温度均一性：±0.4 ℃；12.温度准确性：0.25 ℃；13.高分辨熔解曲线分辨率：≤0.015 ℃；14.检测灵敏度：可以检测到1个拷贝；15.检测精密度：可以分辨1.5倍拷贝数差异；16.动态范围：≥10个数量级；……具体见招标公告附件。1108正置荧光相差显微镜成像分析系统1套1.研究级正置光学显微镜1.1研究级万能正置显微镜，可作明场（BF）、荧光观察方式的观察；1.2正置显微镜镜体：▲1.2.1光学系统：采用无限远校正光学系统，齐焦距离≤45mm；1.2.2调焦：载物台垂直移动，行程不小于25mm，带聚焦粗调限位器，粗调旋钮扭矩可调，最小调节精度≤1微米；▲1.2.3照明装置：内置透射光柯勒照明器，具有光强预设按钮、光强管理按钮，高亮度LED，加装色温调整滤光片；1.3物镜转盘：6孔物镜转盘；1.4观察镜筒：宽视野三目观察筒，屈光度可调，倾角30度，瞳间距调节范围50-76mm，分光比为双目/摄像：100%/0、20%/80%、0/100%，可满足各种观察光路需求；1.5物镜：（1）10X万能平场半复消色差相差物镜，NA≥0.3，工作距离≥10mm；（2）20X万能平场半复消色差相差物镜，NA≥0.5，工作距离≥1.6mm；（3）40X万能平场半复消色差相差物镜，NA≥0.75，工作距离≥0.51mm；（4）100X万能平场半复消色差相差油浸物镜，NA≥1.3，工作距离≥0.2mm；……具体见招标公告附件。53合计1020合同履行期限：自合同签订之日起至合同履约完毕（即质保期结束）本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间：2024年03月12日 至 2024年03月19日，每天上午0:00至12:00，下午12:00至23:59。（北京时间，法定节假日除外）地点：广西政府采购云平台（https://www.gcy.zfcg.gxzf.gov.cn/）方式：网上下载。本项目不提供纸质文件，潜在供应商需使用账号登录或者使用CA登录广西政府采购云平台（https://www.gcy.zfcg.gxzf.gov.cn/）-进入“项目采购”应用，在获取采购文件菜单中选择项目，并按系统操作获取招标文件（或在“广西政府采购云平台电子投标客户端-获取采购文件”跳转到广西政府采购云平台系统获取）。电子投标文件制作需要基于广西政府采购云平台获取的招标文件编制，通过其他方式获取招标文件的，将有可能导致供应商无法在广西政府采购云平台编制及上传投标文件。售价：￥0.0 元，本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：广西医科大学　　　　　地址：广西南宁市双拥路22号　　　　　　　　联系方式：吴智辉，0771-5330800　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：云之龙咨询集团有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：广西南宁市良庆区云英路15号3号楼云之龙咨询集团大厦6楼　　　　　　　　　　　　联系方式：陈柠、廖宇静 0771-2618118、2611889、2611898　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：陈柠、廖宇静电　话：　　0771-2618118、2611889、2611898

9月28日，人民银行宣布设立设备更新改造专项再贷款，霎时间点燃了仪器采购市场。国内高校、科研院所纷纷启动仪器设备采购工作，预算动辄过亿。笔者汇总了10月内高校意向采购高内涵细胞成像分析系统的情况，供相关从业者参考。据不完全统计，本轮高校仪器采购意向，共有21项高内涵分析仪采购意向，涉及12所高校，累计预算金额约9526.5万元。华南理工大学以预算2050万元居首，紧随其后的分别是北京化工大学（预算1220万元）和湖南大学（预算1050万元）。12所高校意向采购高内涵细胞成像分析系统项目详情如下：序号采购单位采购项目名称采购需求概况预算金额(万元)预计采购时间1北京化工大学智能共聚焦实时高内涵成像分析系统项目详情 4702022-112智能共聚焦高内涵成像分析系统项目详情 4502022-113CellInsight 高内涵分析筛选平台项目详情 3002022-114东北师范大学高内涵细胞成像分析系统项目详情 3502022-125高内涵细胞成像分析系统项目详情 3202022-116高内涵细胞成像工作站项目详情 2002022-117湖南大学转盘式激光共聚焦高内涵筛选成像系统项目详情 4002022-128激光共聚焦高内涵筛选平台项目详情 3502022-119激光共聚焦高内涵筛选成像系统项目详情 3002022-1110华南理工大学跨膜态高内涵定量定位分析系统项目详情 15002022-1111双转盘激光共聚焦高内涵系统项目详情 5502022-1112华中科技大学高内涵成像分析系统项目详情 3502022-1113吉林大学多模态超分辨高内涵分析系统项目详情 7002022-1214兰州大学第一第二临床医学院西部高发肿瘤诊疗创新平台建设项目-高内涵细胞培养仪项目详情 3502022-1215公共卫生学院+高内涵成像分析系统项目详情 3302022-1216山东大学全自动高内涵细胞成像系统项目详情 7002022-1217四川大学高内涵细胞分析系统项目详情 3502022-1118高内涵细胞成像系统项目详情 3502022-1119天津大学高内涵共聚焦成像分析系统项目详情 6902022-1120浙江大学IX-Pico个人型高内涵系统项目详情 116.52022-1221中山大学高内涵成像分析系统项目详情 4002022-12合计9526.5

2019 Molecular Devices高内涵用户成像大赛震撼来袭！【关于大赛】自2002年MD在市面上推出高内涵成像系统以来，经过17年的发展，目前发表文献数超过2,500篇，在中国大陆及港澳台地区目前拥有的装机数量达到180台以上。为促进我们高内涵用户的交流、提高显微成像的应用水平和能力、开拓成像技术在生命科学和生物医学研究领域的应用视野，我们特举办此次成像应用大赛，欢迎各位用户积极参加、展现多姿多彩的成像风貌。 【大赛规则】 活动对象：MD大中华区所有ImageXpress系列高内涵成像设备用户 活动时间：第一阶段：大赛启动及作品上传：即日起至——2019年8月31日 第二阶段：网络投票及评委评分：2019年9月5日——9月20日 第三阶段：获奖公布及礼品寄送：2019年9月23日——10月31日，公布渠道仅为MD官方微信公众号，请微信搜索“美谷分子仪器”并关注。参赛作品要求：成像对象为生物学样本，在尊重科学事实的基础上，允许以更加明确的反映图片中的特殊科学信息为目的而进行的图像处理。在上传参赛作品时，请务必写明参赛作品的相关信息如处理方法、仪器型号名称、细胞、组织或模式动物等样品类型。 【奖项设置】：奖品丰富，快来参赛吧！请微信搜索“美谷分子仪器”关注并查看《震撼来袭——高内涵用户成像大赛！》里面有参与连接。奖品丰厚，快来我们公众号看看吧！

高内涵成像技术（High-Content Imaging，HCI）融合了日趋成熟的显微成像技术和先进图像分析系统，能快速、批量、自动地捕获细胞、亚细胞或组织图像，并对细胞表型进行量化处理，批量实现图片信息到数值信息的转换，为研究人员提供海量多维立体和实时快速的生物学信息，目前被广泛应用于药物筛选及细胞信号通路、肿瘤以及神经生物学等研究领域。为帮助广大实验室用户及时了解HCI技术最新进展及创新应用，仪器信息网将于2023年7月27日举办“高内涵成像技术与创新应用”主题网络研讨会，欢迎大家踊跃报名！报名链接：https://insevent.instrument.com.cn/t/ZNs (点击报名)精彩报告预览赵璐 副教授浙江大学药学院《基于斑马鱼高内涵成像的中药药效物质研究》【报告摘要】斑马鱼模式生物具备体型小、繁殖力强、胚胎透明等优势，在中药药效物质研究领域的应用日益广泛。高内涵成像可实时观察体内病理过程，为中药药效物质研究提供有力工具。本课题组近年基于斑马鱼高内涵成像技术构建多向药效评价体系，系统诠释多种活血化瘀中药药效物质及配伍机制。报名占位赵宏伟 高级工程师中国科学院分子细胞科学卓越创新中心《高内涵成像分析仪使用经验及案例分享》【报告摘要】高内涵成像分析系统集高通量快速成像与图像的批量分析于一体，在药物筛选领域和基础细胞生物学研究中都有广泛的使用。本报告主要是分享我们平台在高内涵成像及样品准备方面积累的一些经验技巧，以及通过4个应用案例分享高内涵图像分析方面的心得体会。报名占位王娅 高级工程师中国科学院生物物理研究所《高通量筛选平台建设及高内涵成像分析系统实验案例分享》【报告摘要】简单介绍高通量高内涵筛选平台相关仪器设备、文库管理和配套设施。分享基于高通量高内涵筛选平台完成的实验案例包括：小鼠肠道原位3D成像与分析、促进TFEB转录因子融合的化合物筛选、单基因糖尿病致病基因变异分类研究、线粒体自噬药物筛选、裂殖酵母筛选统计、巨胞饮调控基因筛选和rVSV-GFP-S-CoV-2假病毒感染后阳性率检测等。报名占位童昕 生命科学部产品经理徕卡显微系统（上海）贸易有限公司《高内涵成像的未来之路：徕卡MICA全场景显微平台助理科学突破》【报告摘要】待定。报名占位会议日程（持续更新）高内涵成像技术与创新应用(2023年7月27日)报告时间报告主题专家信息14:00-14:30基于斑马鱼高内涵成像的中药药效物质研究浙江大学药学院赵璐 副教授14:30-15:00高内涵成像分析仪使用经验及案例分享中国科学院分子细胞科学卓越创新中心赵宏伟 高级工程师15:00-15:30高通量筛选平台建设及高内涵成像分析系统实验案例分享中国科学院生物物理研究所王娅 高级工程师15:30-16:00高内涵成像的未来之路：徕卡MICA全场景显微平台助理科学突破徕卡显微系统童昕 生命科学部产品经理扫码加入高内涵成像技术交流群（发送备注姓名+单位+职位）扫码直达报名页面温馨提示:1) 报名后，直播前一天助教会统一审核，审核通过后，会发送参会链接给报名手机号。填写不完整或填写内容敷衍将不予审核。2) 通过审核后，会议当天您将收到短信提醒。点击短信链接，输入报名手机号，即可参会。会议内容及报告赞助:仪器信息网 赵先生：13331136682，zhaoyw@instrument.com.cn

应用专家 赵梦路 抗体药物在免疫、肿瘤治疗等多种应用中发挥越来越重要的作用，研究机构预测到2025年抗体药物市场规模将达到3000亿美元[1]，下图中红色代表2018年使用量最多的10种抗体药物。图1 时间轴显示从1975年开始研发成功的治疗性抗体及应用虽然抗体药物市场巨大，但是每年通过FDA审核并成功上市的治疗性抗体依然非常少，从下图可以看出，上市药物少的很大原因是治疗性抗体药物研发存在流程复杂、体外和体内药效验证困难等原因。图2 治疗性抗体药物临床前研究路线下图可以看出传统药物筛选流程中没有影像学方法，整个研发数据单一，必须拿到上一步的结果方可进行下一步的研究。而影像学方法可以进行高通量筛选，允许同时评估多个抗体分子的效力和毒性，最关键一点是影像学方法在药物筛选早期就可以拿到药物有无毒性作用，可以预测药物在人体的毒副作用，为更好的进行临床研究提供数据支持[2]。图3 药物序列筛选和并行筛选Leica THUNDER 3D极速高内涵活细胞培养成像系统是Leica全新研发的宽场快速高分辨荧光成像系统，拥有成像速度快、分辨率高、应用范围广、光毒性低和Navigator高通量采集与自动化处理数据等优点。 优势一 成像速度快适合高通量快速筛选，视频中使用THUNDER拍摄96孔板，每孔三色荧光成像加10层 Z stack，最终3.5分钟即可全部采集完成。视频1 THUNDER快速多通道荧光数据采集 视频2 THUNDER自定义采集参数和随机性设置高速多通道采集只是获取数据的第一步，自动化分析数据才能高效的获取结果。THUNDER可在Navigator流程中添加自动分析步骤，让数据采集完成自动进入分析流程，最终将结果直接呈现出来，图4 Navigator高通量采集后自动进入分析模块 优势二 高分辨率传统宽场成像虽然可以快速采集数据，但是由于固有的光学结构无法有效滤除非焦信号造成的信号模糊、信噪比差，而点扫描共聚焦又受限于成像速度慢无法满足高通量筛选的需求。THUNDER快速高分辨荧光成像系统，基于宽场成像一次拍照即可达到136nm的超高分辨率成像，THUNDER在满足成像速度的同时具备高分辨率优势，超高分辨率和高信噪比图像使后期结构辨别、弱信号定量分析成为可能。图5 THUNDER分辨细胞核中的DNA损伤位点传统宽场显微镜由于非焦信号干扰和衍射极限的限制，无法分辨300nm以内距离较近的信号。图5中的观察病毒侵入细胞核中造成的损伤位点（黄色点信号），由于THUNDER在XY轴拥有136nm的超高分辨率，因此可以清楚分辨靠的比较近的损伤点，这一THUNDER图像可以进行更加准确的定量分析。图6 神经细胞离体3D培养在药物研究领域，经常需要验证药物分子对细胞结构及存活的影响。THUNDER图像具有高分辨率优势，可以在药物作用早期即可观察到细胞精细结构的改变，从而更灵敏的捕获药物对细胞生长增殖的影响，为后期临床研究提供数据支持。图7 高信噪比图像助力细胞计数分析图像模糊，信噪比不足一直都是图像后期分析的难题，THUNDER技术在细胞高通量计数分析方面，拥有天然的优势，高分辨和高信噪比的图像大大简化了后期分析难度，可以更方便的进行自动分析。 优势三 应用广，适用细胞和模式动物随着技术的进步，抗体药物临床前研究已经不再局限在单细胞水平的疗效验证，而是涌现出越来越多的新技术渗透到活性分子的筛选中。由于抗体药物在离体细胞中的代谢与在体内情况有很大不同，如何缩小作用环境的差距成为时下研究的热点，比如可以通过类器官的构建来研究和体内相似的微环境及渗透屏障，可以在斑马、鱼线虫等模式动物活体水平研究抗体药物在体内环境的靶向性等等。这样一系列复杂的模型都需要一种观察深度大、应用范围广的成像技术，THUNDER恰好可以满足这些需求。视频3 Pseudoislets （pancreatic beta cells）(pancreatic beta cMIN6 cells grown as pseudoislets ells). DAPI (blue), Insulin (Alexa488, green), membrane receptor (Alexa594, red), phalloidin (Alexa647, white).Sample courtesy Dr. Rémy Bonnavion, MPI for Heart and Lung Research, Bad Nauheim视频中胰岛类器官由于具有三维立体结构，所以荧光显微镜无法分辨胰岛素分泌的具体情况，THUNDER高分辨成像解决了这一难题，同时THUNDER拍摄深度深的优点也让整个类器官都可以清楚的观察。视频4 Lung Organoid Mouse lung organoids derived from alveola stem and progenitor cells20x Air through 1mm plastic bottomSample courtesy Dr. Pumaree Kanrai, MPI for Heart and Lung Research, Bad Nauheim (Germany).肺类器官是培养中普通塑料培养板中的样本，从参数可以看出THUNDER成像不仅可以清楚分辨肺泡细胞的位置，而且使用厚底培养容器和长工作距离物镜不影响THUNDER高分辨拍摄，因此THUNDER可以拍摄几乎所有培养容器，覆盖单细胞到大体积类器官样本，具有非常广泛的应用范围。图8 线虫模式动物THUNDER成像图9 线虫体细胞计数自动分析在模式动物成像方面，THUNDER依然可以做到体细胞水平的成像，并且在大尺度深度采集后可以自动进行计数分析，方便评估药物在体内代谢和对体细胞的毒性作用。总结THUNDER是Leica专利的超高分辨、高信噪比快速荧光成像系统，可以覆盖单细胞、组织、类器官和活体动物等大部分研究领域。由于THUNDER具有快速高分辨的特点，因此所以可助力抗体药物临床前研究，可应用于治疗性抗体药物的体外细胞水平药效筛选和体内活性药效验证等试验，可助力抗体药物活性筛选、杀伤效果验证、早期细胞毒性发现等方面研究。针对抗体研究中细胞遇到的细胞、类器官和活体模式动物等样本，THUNDER倒置平台和体视镜平台可以完美的覆盖。而在分子水平，由于传统光学衍射限制，无法直接观察分子间的结合及相互作用强弱，Leica FALCON可以提供FLIM-FRET方案，可以超越衍射极限限制，实现分子水平相互作用检测。基于荧光寿命系统的FRET检测不受荧光染色、漂白等强度因素影响，可以更加精准的检测分子间的相互作用。参考文献：1. Development of therapeutic antibodies for the treatment of diseases. Luet al. Journal of Biomedical Science(2020) 27:1 2. Cellular imaging in drug discovery. NATURE REVIEWS | DRUG DISCOVERY(2006)343:5

上皮细胞是常见的细胞组织类型之一。最简单的上皮组织结构是一个由单层细胞构成的腔隙，类似管状内腔，细胞朝向管腔的一侧为顶层，远离管腔的一侧为基底层，上皮细胞的这一现象称为细胞极化。尽管多种调控上皮细胞极性的因素已经被发现,但它们在上皮细胞极性建立、极化膜生物合成和组织形成过程中是如何相互协调和整合的尚不清楚，可以明确的是这一机制在生物体发育和疾病过程中扮演了重要角色。MDCK细胞在生长的过程中会发生细胞极化的过程，单层细胞放射状围绕中心腔隙排列，形成特定三维结构，一些极化机制也首先在MDCK细胞模型中得到了印证，因此它是一个很好的研究上皮细胞极化和管腔结构形成的简化系统，目前已广泛应用于相关领域的研究。图1：MDCK细胞管腔结构形成示意图然而由于生长方式的特殊性，同一个视野中的不同管腔结构有可能位于不同的层面上，因此在以往的实验中想要对这样的样本进行高通量成像是一个很大的挑战，往往需要手动对每一个管腔结构进行单独拍摄，并在后期做图像分析，而使用高内涵成像分析技术则将这一繁复的操作过程变得自动化和智能化。Step1.智能预扫使用高内涵的智能预扫功能，可以先在低倍（5×）下对整孔进行全局扫描，拍摄的同时软件根据算法确定视野中每个空腔结构的定位和范围，剔除不含目的结构视野。图2：Optically section in Z → Max. project medial planesStep2.精细层扫然后再自动转换至高倍（20×或63×），分别对含有空腔结构的视野进行高分辨率的精细层扫，以确保位于不同层面的空腔结构都能够获取到图像。图3：Detect polarity orientation → Calculate lumen numberStep3.统计分析最后使用高内涵的分析功能模块对细胞的极性变化和形成的管腔数量直接进行统计分析。图4：Phenotype binning总结图5：细胞极化和管腔数量分析示意图。MDCK细胞团培养24-72h后进行染色，对不同Z轴层面(共8层，每层间隔2μm)成像后采用最大投影模式进行显示和分析，应用机器自学习模块对细胞极化进行自动检测，并在此基础上计算形成的内腔数量。由此可以看出高内涵可以很好的解决上皮细胞3D培养中不规则分散样本的定位成像问题，简化了成像流程，为样本中特殊结构的自动化成像和分析提供了高效的解决方案。点击链接了解更多高内涵仪器相关资料：https://y6n.cn/uSQLG参考文献1. Roman-Fernandez, et al. Complex polarity: building multicellular tissues through apical membrane traffic. Traffic 17, 1244–1261(2016).2. O' Brien, et al. Opinion: building epithelial architecture: insights from three-dimensional culture models. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 3, 531–537 (2002).3. Rodriguez-Boulan, et al. Organization and execution of the epithelial polarity programme. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 15, 225–242(2014).4. álvaro Román-Fernández, et al. The phospholipid PI(3,4)P2 is an apical identity determinant. Nat Commun. 9: 5041(2018).关于珀金埃尔默：珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案，助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长，我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球，我们拥有12500名专业技术人员，服务于150多个国家，时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭，改善人类生活质量。2018年，珀金埃尔默年营收达到约28亿美元，为标准普尔500指数中的一员，纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息，请访问www.perkinelmer.com.cn

中国， 北京（2012年12月13日）--专注于提高人类健康及其生存环境安全的全球领先企业珀金埃尔默（PerkinElmer ）公司，与北京大学合作，与12月12-13日在北京大学英杰交流中心举办了为期两天的高内涵分析应用讲座。来自PerkinElmer德国的Dr. Martin Daffertshofer和中国区产品经理卢毅先生，在两天的课程中大家就高内涵的各项应用展开了深入的讨论，并对图像分析软件Columbus，Acapella， Volocity 的各项功能进行了详细的演示和介绍。与大家分享了先进科技与先进软件应用如何在研究领域帮助大家获得更多优质研究结果。面对如今日益复杂的生物学问题，您需要进行大规模的成像实验，手动分析已经无法满足。这就是为什么越来越多的研究人员转向现代高通量生物学的原因。通过完全自动化的图像采集、分析和数据管理，您可以将检测差异从统计学数据研究中去除，并获得所需的无偏差的重要统计数据。PerkinElmer 提供多种高内涵筛选 (HCS) 解决方案，旨在满足您的各种应用需求及预算开支。Opera&trade 是首屈一指的共聚焦微孔板成像阅读器，专门用于满足高速药物发现和高通量生物学研究中日益增长的需求。Opera 可提供超高速、全自动、同步显示的高分辨率筛选，是各种细胞荧光检测中的理想解决方案。Operetta&trade 是一款易于操作的紧凑型高内涵筛选设备，它可以补充 Opera 在检测开发解决方案方面的不足，也可作为高内涵筛选应用的入门仪器。紧凑的设计适合于各种规模的实验室，作为一种通用解决方案，可满足所有高内涵筛选设施的需求。PerkinElmer为您提供专业的图像采集和数据分析方案，欲了解更多产品信息，请访问我们的官方网站www.perkinelmer.com/imaging。或拨打我们服务热线，800-820-5046，我们会有专业团队为您服务。

高内涵细胞成像分析系统是一种利用高倍镜成像技术对细胞进行图像采集和分析的仪器设备。得益于显微成像、自动化和计算机等技术的迅猛发展，使其能够对大量细胞进行高分辨率成像和数据分析，实时提供海量多维生物学信息，广泛应用于生物医学、药物筛选等领域。为帮助大家及时了解高内涵成像分析前沿技术、创新产品与解决方案，仪器信息网特别组织策划《窥微探秘，高内涵细胞成像前沿技术与进展》专题。本期，特别邀请到横河电机(中国)有限公司高级技术顾问杨林立谈一谈日本横河电机YOKOGAWA高内涵成像分析系统发展历程、创新技术以及他对未来市场的看法。仪器信息网：请介绍一下高内涵成像技术的发展历史。杨林立：目前，高内涵成像技术主要包括宽场和共聚焦两种，其中共聚焦又细分为激光点扫描共聚焦、单转盘共聚焦和微透镜双转盘共聚焦。相较宽场和点扫描共聚焦，转盘共聚焦兼顾了图像质量和扫描速度，可以实现高速获取高质量的动态图像，展现出广阔的应用前景。接下来，我将围绕转盘共聚焦技术展开重点介绍。1997年，美国Cellomics公司成功开发出首个高内涵高通量筛选技术平台ArrayScan system，其中的共聚焦模块采用的是Nipkow单转盘，在保证高质量图像的基础上显著提升了成像速度，实现了短时间内获取大量图像和数据的目标，帮助科研人员进一步对细胞内部或细胞与细胞之间连续发生的动态变化的研究。1996年，横河电机成功研制出首套微透镜增强双转盘共聚焦模块CSU10，在列阵单转盘的基础上引入了微透镜列阵转盘。其中，微透镜盘的使用能够大幅增加透光量，减小噪音，提高图像信噪比，同时进一步减小了激光曝光时间，实现低光漂白和低光毒性。微透镜双转盘共聚焦示意图随后，横河电机在2008年推出了首款微透镜双转盘高内涵系统CV6000，搭配4台高视角相机和水浸式镜头，进一步提升了拍照速度和图像分辨率。2015年，横河电机首款超高分辨的转盘共聚焦模块CSU-W1 SORA诞生，其分辨率可达到120 nm，使图像分辨率再次大幅提升。近年来，随着图像荧光均一度要求越来越高，原有的光路设计亟需改造升级，横河电机和英国Andor公司分别开发出Uniformizer和Borealis技术，使视野内的荧光亮度更加均一化，从而提升了高内涵系统的成像质量。仪器信息网：请点评荧光成像系统、透射光成像系统和共聚焦成像系统等不同成像方式的优劣势？杨林立：成像技术可以分为两类：一类是透射光技术，即俗称明场或明视野，另一类是荧光技术。明场的定义相对广泛，具体又可以分为明场（Bright Field，BF）、微分干涉对比（Differential Interference Contrast，DIC）、霍夫曼调制对比（Hoffman Modulation Contrast，HMC）、相差（Phase Contrast，PH）、偏光（Polarized Light）和暗场（Dark Field，DF）。而荧光技术是指光源通过透镜激发细胞染料，染料发射荧光再经透镜进入相机，将光信号转化为电信号形成细胞图像。近年来，市场不断涌现出一些新颖复杂的成像技术，例如光片显微镜、共聚焦显微镜和双光子显微镜，大体上基于荧光成像技术发展而来的。与传统显微镜不同，共聚焦显微镜采用单色光作为光源，在入射光滤光片位置附近增加一个针孔装置使入射光源变成点光源，点光源相比普通场光源方向性更强、发散更小、强度更大，能够在某一时间点激发焦平面内单个样品点的荧光信号，周围的样品点对被激发点的干扰极小，从而大大提升了显微镜的XY轴分辨率。在信号检测器的前方也设置了一个针孔装置，光源针孔和检测针孔的位置都刚好位于物镜的焦平面上，但通过分光器的作用之后，两者的位置形成“共轭”，这就是所谓的“共聚焦”。共聚焦的成像方式能很好地阻挡非焦平面的信号，进而提升显微镜的Z轴分辨率。仪器信息网：请介绍当前全球及中国高内涵细胞成像分析系统市场规模及现状。杨林立：据调研报告显示，全球高内涵筛选(HCS)的市场规模大概在6亿美元左右。从2019年到2024年间，预计将以9.8％的年复合成长率保持较高的增速发展，市场规模也将成长到10.5亿美元左右。其中，北美地区（占比38.5%）是高内涵筛选的最大市场，其次是欧洲（31.7%）、亚太地区（23.1%）、拉丁美洲（5.0%）、中东和非洲（1.6%）。北美地区由于研发投入强度高、主要医药市场参与者的存在、以及政府大力支持等多重因素导致长期占据较大的市场份额。与此同时，随着全球医药行业高速发展、新药研发投入力度持续加大、跨国公司对新兴市场的日益关注以及研发基础设施不断完善，预计亚太地区市场将在预测期内实现最高增长。目前市场主要参与者包括：美谷分子（美国）、瑞孚迪（原PE，美国）、赛默飞（美国）、思拓凡（原GE，美国）、伯腾（美国）、横河电机（日本）、帝肯（瑞士）和伯乐（美国）等。根据仪器信息网报道，从全国共享高内涵筛选系统品牌分布来看，市场被进口垄断。前二者更是抢占到总份额的60%，在高校和科研院所中占据绝对优势。根据2021上半年高内涵分析仪中标记录，从高内涵细胞成像分析系统的品牌分布来看，中标数据中瑞孚迪占比最高。横河的占比为4%，其中的CQ1型号有着最多的中标。仪器信息网：贵司高内涵细胞成像分析系统的发展历程是怎样的？有哪些里程碑事件？杨林立：横河电机的高内涵分析系统最早可追溯到2008年——首款微透镜双转盘高内涵系统CV6000的诞生，它曾一度成为当时通量最高且成像质量极高的明星产品，随后于2011年完成了重大更新，并命名为CV7000；2014年，又推出了首款桌面式微透镜双转盘共聚焦高内涵分析系统CQ1，兼顾了成像速度和质量及经济性；2018年，成功研制出集细胞培养、加样、成像和分析于一体高内涵筛选系统CV8000，通过将专有的高速共焦扫描单元、水浸式镜头、带有细胞培养环境的显微镜台和集成机器人移液器相结合，不仅实现了高内涵、高分辨率成像，还可以通过更复杂的评估系统进行细胞表型筛选；2022年，横河电机重磅推出了首款高内涵单细胞及亚细胞内容物取样系统Single Cellome™ SS2000，这也是业内首次将高内涵系统与细胞取样系统相结合，具有跨时代融合创新。是全球首次将高内涵系统与细胞取样系统结合，提高稀有细胞及细胞内容物的取样便捷度，同时保留细胞的原始形态和位置信息，流式分选系统需要大样本，需要细胞悬浮，不能获取细胞容物，它的出现弥补了流式的不足，在高内涵成像分析的基础上，通过设定取样参数可提取整个细胞或细胞内容物。仪器信息网：目前贵司主推的高内涵细胞成像分析系统产品有哪些？并谈谈该产品的核心竞争力（包括成像、数据处理、算法分析和自动化等方面）。杨林立：根据市场需求和侧重目标不同，目前横河电机主推CQ1台式高内涵分析系统、CellVoyager CV8000高内涵筛选系统和Single Cellome™系统SS2000三款产品。就核心竞争力而言，横河电机高内涵产品的成像质量在业内是有口皆碑的，采用微透镜增强双转盘共聚焦光路，通光量高达70%，而单转盘仅有1-2%，同时，微透镜双转盘凿刻的针孔能够有效阻断杂散光，图像信噪比显著高于单转盘。此外，光源使用固体激光，单色性和亮度及穿透性比LED高，此外软件功能强大，界面简洁，操作方便。综上，横河电机的高内涵产品具有图像质量高、成像速度快、分析便捷等显著优势。CellVoyager CQ1高内涵成像分析系统CellVoyager CQ1是一款小巧紧凑、简单易用且价格亲民的高内涵成像分析系统，拥有有多种配置选择，并支持智能整合从而实现全自动成像分析。得益于横河电机微透镜双转盘共焦技术可以实现快速、温和地获取3D图像。同时，微透镜双转盘共聚焦的低光毒性使延时和活细胞分析成为可能。提供类似流式细胞术分析功能，支持包括数量、形态学、荧光强度、纹理和示踪及其他自定义参数的高内涵分析。此外，CellVoyager CQ1也是开放平台，可作为图像采集或分析设备扩展为整合检测系统，也可连接机械臂实现全自动成像分析。CQ1可配备高阶的高通量高内涵分析软件CellPathfinder。CellVoyager CV8000 高内涵筛选系统作为一款高端高内涵分析系统，CellVoyager CV8000将独特的高速共焦扫描仪、水浸物镜、高视场相机、带有细胞培养环境的显微镜台和机器人移液器集于一身，不仅实现了高内涵、高分辨率成像，还可以通过更复杂的评估系统进行表型筛选。此外，配备功能强大的CellPathfinder专业分析软件，可对细胞、细胞器、蛋白颗粒、神经细胞等进行多参数分析，如形态参数、荧光参数、纹理参数、细胞示踪参数等，并且具备深度学习和机器学习能力，能够提高对目标对象识别的精度性和准确性，从而帮助用户更好地分析图像，实现批量化分析，批量化导出数据结果，导出多种可视化数据。Single Cellome™系统SS2000高内涵自动亚细胞取样系统SS2000是一套直接自动取样的系统，它可在单细胞水平上自动对细胞的特定区域或整个细胞进行采样，同时使用共聚焦显微镜对培养中的细胞进行成像。由于在培养过程中可以仅对目标细胞进行取样而无需分离细胞，因此，取样后可保留细胞的位置和形态信息。仪器信息网：贵司高内涵细胞成像分析系统主要应用哪些领域的哪些实验环节？有哪些代表性用户单位？杨林立：横河电机的高内涵产品广泛应用于各种生物学实验环节，例如药物毒性与活力、类器官的培养与杀伤评价、神经细胞的发育与调节、胚胎干细胞的生长发育和分化、转录因子调控、TPD靶向蛋白复合体水解和细胞自噬等。凭借值得信赖的产品质量和快速细致的服务，横河电机的高内涵产品获得了广大用户的认可和赞誉，比如诺华制药、阿斯利康、强生制药等国际知名药企，哈佛大学医学院、美国国立卫生研究院(NIH)和食品药品监督管理局(FDA)等美国研究机构，以及北京大学、中科院微生物所、西湖大学和香港科技大学等国内科研院校。仪器信息网：未来高内涵细胞成像分析系统技术发展趋势如何？最看好哪些应用细分？杨林立：现阶段一线科研工作者们对高内涵成像仪器操作和数据分析的熟练程度仍有很大进步空间，比如，一些研究单位时常因为高内涵使用不熟练，而不能得到清晰的图像以及准确的分析结果。为此，高内涵成像分析系统需要更具智能化和智慧化，通过先进的语音交互系统将录入的语音准确无误地转化为操作指令或者编程语言，帮助操作人员熟练地使用各项功能。这也是横河电机未来重要发展方向之一。2019年，类器官技术被The New England Journal of Medicine杂志评为优良的人类临床前疾病模型，它在细胞水平和个体水平药物评价之间建立了一座关口，能更高效提升药物进入临床的成功率，在3D水平上筛除低效药物。在医院科室，患者的组织可用于体外肿瘤类器官培养，进而药敏筛查，指导病人的临床用药及组合用药。此外，改造后的免疫细胞对肿瘤组织是否具有杀伤或抑制作用，同样需要类器管模型进行检测评价。因此，类器官拥有众多且重要的应用场景，而对3D类器官的成像和分析，目前只有高内涵能够胜任，尤其微透镜双转盘高内涵能够更好地成像与分析。我认为，在类器官研究领域，高内涵细胞成像分析系统是明确、持续且重要的需求。杨林立 横河电机(中国)有限公司高级技术顾问杨林立，生物学博士，毕业于上海交通大学，专注于细胞功能及表型研究，具有丰富的高内涵成像和分析经验，对于高内涵的整体解决方案，对于类器官的研究有着深入的理解和经验。欢迎投稿！投稿文章将在《高内涵成像技术》专题展示并在仪器信息网相关渠道推广。投稿邮箱：zhaoyw@instrument.com.cn，关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系：13331136682（同微信）。

p style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "高内涵，意味着丰富的信息。这些信息包括：单个细胞图像和各项指标，细胞群体的统计分析结果，细胞数量和形态的改变，亚细胞结构的变化，荧光信号随时间的变化，荧光信号空间分布的改变等等。人们往往因为特定的问题去设计实验，在图像中找到答案的同时，其他的信息会带来意外的新发现。为满足生命科学及药物研发的快速发展，高内涵成像分析技术作为一项新技术平台，在保证自动化、高效率和高通量的前提下，结合日趋成熟的显微成像技术，以自动快速捕获包括小型模式动物、细胞及亚细胞结构的各种生物学现象，并结合专门的图像分析系统和生物信息学软件，提供全自动、高通量的图像获取及分析完全解决方案。/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "为了帮助相关领域用户了解高内涵在药物开发过程中的应用方法，仪器信息网将于strong2020年6月24日下午/strong举办“strong高内涵成像分析与药物开发”/strong主题网络研讨会，会议将邀请多位行业内专家做精彩报告，为广大生物制药用户搭建一个即时、高效的交流平台。/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong点击下图即可报名（前200位可免费报名/strong/span）/pp style="text-align: center"a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/HCI-0624/" target="_blank"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 281px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/be655021-5eab-494d-83b5-63973581b835.jpg" title="64030020200521.jpg" alt="64030020200521.jpg" width="600" height="281" border="0" vspace="0"//a/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 0em text-align: center "strongspan style="color: rgb(192, 0, 0) "会议日程/span/strong/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 0em "span style="color: rgb(192, 0, 0) "/span/pp style="text-align: center"a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/HCI-0624/" target="_blank"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 367px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/d212bdc9-df4e-4a59-b5f4-eff4b7a1eb94.jpg" title="高内涵新.png" alt="高内涵新.png" width="600" height="367" border="0" vspace="0"//a/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 0em text-align: center "span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong专家简介/strong/spanbr//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 166px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/73b56fe3-1604-4a1f-8f41-9661422ce3f7.jpg" title="1.png" alt="1.png" width="600" height="166" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "strong栗世铀/strong，中国科学院北京基因组研究所硕士生导师；中国科学院精准基因组医学重点实验室副研究员，博士。曾在华大基因学习工作7年；HDBioSciences/药明康德16年研发工作经验。2015年度传染病专项首席科学家。承担和参与十一五、十二五多项重大新药药物靶点发现及化合物筛选平台建设项目、863肿瘤标志物研究项目、国自然重点和面上科研项目及科学院战略先导专项等项目。国家和浙江、福建等省自然科学基金委员会评审专家。Frontier in Immunology及多个杂志的编委，发表论文40余篇。研究领域：（1）功能基因组研究（药靶发现及验证）；（2）药物筛选和发现；（3）肿瘤免疫及微进化研究。多项成果向社会应用转化中。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 167px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/9331e339-dd71-47dd-95b8-0354b25218d4.jpg" title="2.png" alt="2.png" width="600" height="167" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "strong王毅/strong，浙江大学药学院教授，博士生导师，博士毕业于浙江大学药物分析学专业。先后在FDA国立毒理研究中心、哈佛大学医学院从事访问研究，主要开展药物组合物筛选、中药药效物质及现代中药设计方法学研究。SCI收录论文40余篇，并担任JMC、JCA等期刊审稿人。先后参加973计划项目、国家自然科学基金重点课题、重大新药创制等课题研究工作获国家优秀青年科学基金、浙江省杰出青年科学基金资助，入选浙江省“151”人才计划。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 166px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/251c5a84-8f06-4fe1-b8a0-9d544115f3a5.jpg" title="3.png" alt="3.png" width="600" height="166" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "strong吴方/strong，上海交通大学系统生物医学研究院研究员，药物发现和机制研究实验室主任、博士生导师，上海浦江人才（2012）。长期从事重大疾病关键靶点的小分子抑制剂的设计和高通量筛选，以及疾病的分子和细胞作用机理研究。研究成果在The FASEB J.、 J. Med. Chem.、Chemical Comm.、Cell Death and Disease、Org. Lett.、ACS Chem. Biol.等国际知名期刊上发表，被同行在国际文章评价网站Faculty1000 Biology和Global Medical Discovery收录和推荐，并获多项国内外专利。担任Scientific Reports国际期刊编委，为Adv. Mater.、Adv. Fun. Mater.、J. Med. Chem.等权威期刊审稿。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 164px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/4d036ed7-a614-4e64-84ec-c3b20ff2396b.jpg" title="4.png" alt="4.png" width="600" height="164" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "strong韩帅/strong，博士，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）化学生物学技术平台主管，高级工程师。 2004-2010年 中国科学院生化与细胞所获博士学位，研究领域--化学生物学；2010-2013年 中国科学院生化与细胞所博士后，从事糖尿病基础研究；2013年12月加入中科院生化与细胞所化学生物学平台担任功能基因组筛选主管，主要负责全基因组siRNA文库筛选、全基因组ORF过表达筛选和高内涵筛选项目的体系建立、优化及自动化，另外还负责单细胞测序文库的自动化构建。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 165px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/72a4b806-dac2-4d5a-9a9a-6caaec0005d4.jpg" title="5.png" alt="5.png" width="600" height="165" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "strong赵鸿雁/strong，Cytiva 高级产品专家，英国伯明翰大型系统生物学博士，毕业后开始在生命科学领域提供相关技术支持工作。于2019年加入Cytiva公司，担任细胞影像和蛋白质分析高级技术专家。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 168px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/9f5116fa-8402-4ff9-a21f-f514d644f04d.jpg" title="6.png" alt="6.png" width="600" height="168" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "strong王聪/strong，博士，赛默飞世尔BID部门产品应用专家，具有多年显微成像和高内涵技术应用工作经验。现阶段主要负责CellInsight高内涵成像分析系统，EVOS智能活细胞显微成像平台和Attune流式细胞分析仪等细胞产品线的技术推广和应用支持工作。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 167px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/c15d37b0-8023-4fdf-aed6-0bf57e43fbd5.jpg" title="11.png" alt="11.png" width="600" height="167" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "刘文苑 PerkinElmer高内涵产品经理，毕业于华中科技大学。2013年加入PerkinElmer公司，多年从事显微成像技术支持工作。/pp style="text-indent: 2em "点击链接进入报名页面：span style="color: rgb(192, 0, 0) text-decoration: underline "stronga href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/HCI-0624/" target="_blank" style="color: rgb(192, 0, 0) text-decoration: underline "https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/HCI-0624//a/strong/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(192, 0, 0) text-decoration: underline "br//span/pp style="text-indent: 2em "加入“高内涵成像分析技术交流群”随时关注会议动向及生物药研发及质量控制相关内容交流！/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 303px height: 392px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/152f70be-b880-41ce-943b-0e18dd12959a.jpg" title="微信图片_20200619140123.jpg" alt="微信图片_20200619140123.jpg" width="303" height="392" border="0" vspace="0"//p

11月9日，由英国谢菲尔德大学神经转化研究所（SiTraN）组织的高内涵筛选成像大赛结果火热出炉。来自Mohammed Karami的Transformers从一系列优秀的参选图片中脱颖而出。获奖图片据悉，在多个研究小组及个人的捐赠与支持下，SiTraN中心一年多前引进了PerkinElmer Opera PhenixTM高内涵成像系统，并使用该成像系统上进行了大量聚焦神经科学及转化方向的科研项目，通过此次成像大赛SiTraN各研究组展示多项相关工作成果。据SiTraN中心介绍，这台自动化的成像设备一天可以完成普通共聚焦显微镜需要耗费100天才能完成的工作，这极大的提高了药物筛选的实验效率。此次高内涵成像大赛吸引了该研究中心7个研究小组及个人的参与，其中两个小组在这台系统上进行了多方向的研究项目。SiTraN中心在Opera Phenix高内涵成像系统上运行了各种细胞及动物实验模型，从简单的单细胞培养成像观察，如标记线粒体到更复杂的两种或多种类型的亚细胞结构的检测，通过成像以及设备高内涵数据分析软件，对混合培养的细胞进行计数或者进行类神经结构的定量分析。值得注意的是，该中心还使用Opera Phenix成像系统进行了针对治疗运动神经元病以及帕金森病的新型药物筛选等多个研究项目。从患者身上进行很小的皮肤成纤维细胞样本采样，从这些皮肤细胞可以进一步研究这些患者特异的基因突变或者可以通过干细胞技术将这些细胞重编程为神经细胞或其他的神经支持细胞，研究神经性疾病中神经系统病变。这些研究中研发的技术可以更广泛的用于阿尔茨海默症、神经硬化症以及相应的药物筛选从而帮助学界加深对这些疾病过程的了解或探索新的治疗靶点。还有一些课题组使用该成像系统进行斑马鱼成像。这些实验中，想保证每一条斑马鱼样本的成像方向一致是件非常有挑战性的工作，通过使用Opera Phenix 成像系统配置的特殊成像功能，研究者们在自动寻找目标神经细胞群这块取得了很大的进展。斑马鱼是可以进行基因编辑的很好的疾病模型，为在体药物筛选提供了理想的方案。比如，在运动神经元疾病中起神经保护作用药物以及在多发性硬化症促进髓鞘形成药物。这些患者来源的细胞和斑马鱼可以帮助科学家们探索运动神经元疾病、帕金森病，多发性硬化症以及其他神经系统疾病：这正是nihr 谢菲尔德大学医学研究中心的使命。于此同时，Opera Phenix 高内涵成像筛选系统也凭借其优越的性能已成为该药筛平台最受欢迎的筛选设备。参赛作品除了以上几个选项，这次竞赛还收集到一些非常有意思的Opera Phenix的参选图像，一并列出供大家欣赏。图片作者信息： aurelie schwarzentruber, ruby macdonald, mohammed karami, chris hastings and camilla boschian are all part of dr heather mortiboy’s team. noemi gatto, chloe allen and monika myszczynska are part of dr laura ferraiuolo’s team. dr alex mcgown is a member of dr tennore ramesh’s team.如您想了解更多微信搜索关注珀金埃尔默生命科学

5月31日，中国科学院新疆生态与地理研究所公开招标，购买高内涵细胞成像仪、激光显微切割系统两台仪器，预算420万元。　　项目编号：OITC-G210300028　　项目名称：中国科学院新疆生态与地理研究所细胞成像与捕获技术平台采购项目　　预算金额：420.0000000 万元(人民币)　　采购需求：包号货物名称数量（台/套）是否允许采购进口产品采购预算（人民币）1高内涵细胞成像仪1台是420万元激光显微切割系统1台　　合同履行期限：合同生效后90天内。　　本项目( 不接受 )联合体投标。　　开标时间：2021年06月21日 10点30分(北京时间)0028技术部分.doc

高内涵图像分析(HCS)： 即以保持活细胞结构和功能完整性为前提，在亚显微形态下同时检测不同条件对细胞形态、生长、分化、迁移、凋亡、代谢途径及信号转导等方面的影响。Molecular Devices作为行业内的先行者之一，自1998年以来一直致力于高内涵筛选系统的研发。为提高和普及高内涵成像技术和知识，促进先进成像技术在生命科学领域的应用，加强科研人员之间的交流合作，举办本届高内涵成像大赛。 分享高内涵成像图片，轻松赢取：iPod, iPad多重大奖 注册评论，即有机会获得：Molecular Devices精美礼品 报名参赛：2012年9月12日 &ndash 2012年10月31日网络投票：2012年11月5日 &ndash 2012年11月26日

ISBN: 978-1-951285-06-7《高内涵成像及分析实验手册》封面高内涵成像分析系统同时具备自动化高速显微成像功能及自动化图像定量分析功能，可对多个样品快速成像，并从图片中提取大量的数据信息，因此可在一次实验中获取多种参数的定量信息，可更好地避免传统高通量筛选检测方式带来的假阳性和假阴性结果，使得高内涵成像分析技术被越来越多地应用到药物筛选及细胞信号通路、肿瘤、神经生物学、免疫学、传染病学、干细胞等基础研究领域。建立高特异性、高灵敏度及稳定可重复的高内涵实验体系对于获得准确可靠的结论至关重要。由中国科学院分子细胞科学卓越创新中心化学生物学技术平台与Bio-protocol中国编辑部共同启动的“《高内涵成像及分析实验手册》（High-Content Imaging and Analysis Protocol eBook）”项目，旨在打造一个高内涵领域技术共享的平台，倡导国内优秀的科研团队分享自己的成熟方案及经验，促进一线科研人员间的交流与互动，有效提升科研效率。本次出版的《高内涵成像及分析实验手册》共收录33份实验方案，分为五个章节。第一章节“高内涵成像及分析概述”部分讨论了高内涵实验设计要点，第二至第五章节按照检测对象的不同分别介绍了高内涵技术在生物大分子表达与定位、细胞亚结构、细胞水平生命活动、3D培养及模式生物中的具体应用。实验方案分别从样品标记与制备、显微成像以及图像分析三个方面分享了实验细节及经验心得。（点击文末阅读原文即可浏览本手册）《高内涵成像及分析实验手册》视频精选（源自Bio-101:e1010855. DOI:10.21769/BioProtoc.1010855）《高内涵成像及分析实验手册》的出版要感谢10位专辑编委的辛苦付出：中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的主编韩帅博士和陈铭研究员、科学顾问李林院士，特邀编委—中国科学院生物物理研究所高级工程师王娅老师，浙江大学王毅教授，上海科技大学王瑛博士，中国科学院上海药物研究所臧奕研究员，上海交通大学医学院附属瑞金医院、国家转化医学大设施（上海）张建明研究员，苏州大学张乐帅教授，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心高级工程师赵宏伟老师。还要特别感谢包括多名院士在内的26位专家领导的课题组共87位作者参与这本手册的撰写，以及39位一线科研工作者参与评审工作。在他们的共同努力下，《高内涵成像及分析实验手册》才得以顺利发布。《高内涵成像及分析实验手册》专辑编委会《高内涵成像及分析实验手册》所有文章, 读者可以通过Bio-protocol旗下Bio-101平台，Google Scholar等多种途径免费获取（点击文末阅读原文）。读者还可以通过Q&A功能与作者在线直接交流。Q&A在线交流示例(源自Bio-101:e2003367.DOI: 10.21769/BioProtoc.2003367)后续，我们还将持续择优收录各类优质的高内涵实验方法于本手册中，诚邀更多国内外优秀同行参与本项目，分享成熟的实验方法，一起打造本领域的方法百科全书。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心化学生物学技术平台简介为更充分实现原创性基础科研成果的社会价值，促进转化研究的开展，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心化学生物学技术平台于2008年建立。主要以高通量实验技术为手段，利用全基因组siRNA等文库等进行功能基因组学研究，推动各研究组在生命科学各领域的创新性发现和研究，发掘新的潜在药物靶点，同时针对这些原创性新靶点进行活性化合物筛选，为创新驱动的新药筛选研发提供支持。秉承公共平台提供科研服务的理念，本平台已经为国内数十个科研院校/企业单位的上百个研究组/部门提供过技术服务，有效帮助到科研人员的论文专利和新药研发项目。Bio-protocol简介Bio-protocol于2011年在斯坦福大学创建，旨在提高科研的可重复性, 以助力科学发现。Bio-protocol期刊是Bio-protocol旗下一份同行评审的国际学术期刊，发表高质量的生命科学实验方案。至今，已发表了来自全球上万名优秀科研工作者（包括上百名院士及多名诺贝尔奖获得者）的4000多篇实验方案，并且同Science等多家国际权威科学杂志建立长期合作关系。目前，Bio-protocol期刊已被PMC，Web of Science (ESCI) 、Scopus收录。Bio-101是Bio-protocol旗下一个生命科学实验方法的共享平台, 致力于为全球生命科学研究工作者搭建一个分享、查找和讨论实验方法的开放平台, 让科研更高效。平台与Science、eLife 等期刊合作开通了“Request a Protocol”服务，已经为上万名读者解答实验相关的问题。（来源：BioscienceProtocols微信公众号）

Extracellular signal-regulated kinase（ERK）是胚胎发生，细胞分化，细胞增殖和细胞死亡调控的关键组成部分。ERK途径起源于质膜中的活化受体，并通过Ras/Raf/MEK至ERK（图1）。图1. Ras/Raf/MEK/ERK信号级联将信号从细胞表面受体如EGF受体（EGFR）传播到细胞内蛋白质。ERK是该途径的最终组分，并且在被生长因子（例如EGF（表皮生长因子））激活后，触发下游效应，如激酶或转录因子的激活。该途径被不同类型的受体激活，包括受体酪氨酸激酶 （例如EGF受体）以及G蛋白偶联受体。作为信号传导途径的最终组分，ERK磷酸化不同的细胞内蛋白质，包括大量其他激酶和转录因子。ERK信号传导途径存在于各种癌症类型中，因此正在研究作为治疗干预的靶标。在这里，我们描述了如何在Operetta CLS高内涵分析系统上自动化研究ERK信号传导的活细胞FRET测定。该测定可以用于药物发现。基于FRET的ERK生物传感器FRET是从供体分子到受体分子的非辐射能量转移。能量转移需要供体和受体间隔小于10nm，因此提供了研究分子接近度变化的敏感工具，例如蛋白质 - 蛋白质相互作用（分子间FRET）或蛋白质的构象变化（分子内FRET）。在这项研究中，我们专注于分子内FRET，使用称为EKAREV的CFP-YFP生物传感器（图2）。稳定表达EKAREV的细胞由Somponnat Sampattavanich博士友情提供（图3）。在该生物传感器中，供体和受体荧光团以单一融合蛋白编码。EKAREV生物传感器经过优化，可以减少随机触发的基础FRET信号，并使其可靠地与距离相关。ERK对EKAREV的磷酸化触发构象变化，使CFP和YFP靠近诱导FRET。图2.细胞外信号调节激酶活性报告基因（EKAREV）的示意图。在该生物传感器中，两种荧光蛋白通过ERK底物结构域，接头和结合结构域分开。一旦ERK底物结构域经过ERK的磷酸化，就会触发构象变化，使CFP和YFP紧密接近并允许FRET发生。EKAREV生物传感器是分子内FRET的实例，其中供体和受体以1：1的固定化学计量存在。因此，进行双通道比率实验就足够了，通道1检测受体发射光(IAcceptor)，通道2检测供体发射(IDonor)，将得到的两个荧光信号强度进行背景校正，并计算它们的比率以给出相对FRET效率EFRET:测定方法将1.2×104EKAREV细胞/孔接种到CellCarrier-96Ultra微量培养板（PerkinElmer＃6055300），150μl培养基（表1）中。孵育2天后（37℃，5％CO2），150μl饥饿培养基洗涤两次并在饥饿培养基中孵育5小时以降低基础ERK活性。另外，在孵育开始时向细胞中加入各种浓度的抑制剂或DMSO。4.5小时后，将细胞核用4μM DRAQ5在37℃，5％CO2下染色30分钟。然后用饥饿培养基洗涤细胞一次，并加入含有8μl 20x浓缩抑制剂或DMSO对照的150μl新鲜饥饿培养基。作为对照，在某一时间点，向细胞中加入8μl20x浓缩诱导物（PMA或EGF）。为了抑制FRET信号，应用PD184352，SCH772984和Ulixertinib。含有或不含有所测试化合物的最高DMSO浓度的培养基用作对照。试剂，化合物和介质列表成像在宽场模式下使用20x高NA物镜（NA 0.8）在Operetta CLS系统上建立长时间实验，获取图像总共97分钟。将FRET诱导化合物添加到血清饥饿细胞后，开始时间序列，测量间隔为每8分钟一次，在此设置中获得了四个渠道：DRAQ5 （ex 615-645，em655-760），CFP（ex 435-460，em 470-515），YFP（ex490-515，em 525-580）和FRET（ex 435-460，em 515-580）（图3）。图3.稳定表达EKAREV生物传感器的人乳腺上皮细胞。细胞核用DRAQ5染色。随后，在Operetta CLS系统上使用宽场模式的20x高NA物镜对细胞成像。分析策略使用Harmony高内涵成像和分析软件进行自动图像分析。简言之，将图像分割成细胞和背景。计算细胞质和背景中的供体和FRET强度，然后计算背景校正的FRET比率作为最终结果（图4）。图4.使用Harmony软件进行比率FRET定量的图像分析工作流程：细胞和背景的细胞质被分段，低表达细胞被强度阈值排除。量化供体和FRET通道的强度及其适当的背景，并计算背景校正的FRET强度比。减去背景强度在活细胞应用中尤其有利，其中具有自发荧光组分的培养基通常导致更高的背景并因此导致更小的测定窗口。结果为了探索是否可以使用基于FRET的生物传感器在Operetta CLS上研究ERK信号传导的调节，用不同的ERK和MEK激活剂和抑制剂处理EKAREV细胞。（图5）。图5.外源添加的活化剂（绿色）和抑制剂（红色）示意图及其对ERK信号通路的影响。表达EKAREV的细胞用EGF或PMA处理以诱导ERK活化，另外，用三种MEK和ERK特异性抑制剂（PD184352，SCH772984，Ulixertinib），在途径的不同位置中断信号转导。PMA和EGF充当Ras/Raf/MEK/ERK信号级联的特异性激活剂。EGF特异性结合细胞表面上的EGF受体，而PMA作为亲脂性，膜可渗透的分子通过直接激活RAF激活该途径。PD184352可以通过选择性抑制MEK1/2来抑制ERK途径，而Ulixertinib和SCH772984都是ERK1/2的有效和选择性抑制剂。首先，为了更多地了解FRET诱导和抑制的动态性质，记录了97分钟的长时实验。正如所料，与未处理的对照相比，单独用EGF或PMA处理细胞导致FRET比率的强烈增加（图6）。大约30分钟后信号处于高位。对照显示较低水平的ERK活化，并且观察到随时间稳定增加。由于ERK1/2可以通过多种生长因子和有丝分裂来调节，这可能是由活细胞成像过程中的自分泌或旁分泌信号引起的。用不同浓度的ERK抑制剂（SCH772984）共同处理细胞导致ERK反应的剂量依赖性降低。在5μMSCH772984中，通过EGF的ERK活化几乎可以忽略不计，表明在该浓度下ERK被完全抑制。请注意，0.5％DMSO是实验中使用的最高浓度，确实对FRET比率有影响，因此需要包括此对照。用第二种ERK1/2特异性抑制剂Ulixertinib获得了类似的结果（数据未显示）。图6.在Operetta CLS系统上使用基于EKAREV FRET的生物传感器的ERK信号传导的时间进程。通过EGF或PMA刺激ERK诱导快速FRET信号增加，在约30分钟后平稳。高浓度的SCH772984（5μM）导致几乎完全抑制ERK活化（1μg/ ml EGF），没有可测量的FRET信号增加。较高稀释度的SCH772984仅部分抑制EGF诱导的ERK活化。control显示没有任何处理的样品有中间轻微上升的FRET信号。0.5％DMSO略微抑制FRET信号，这是实验中使用的DMSO的最高浓度。测定统计：Z' = 0.87（在时间点32分钟计算，DMSO为阴性，EGF为阳性对照）当FRET信号在32分钟后达到恒定水平时，选择该时间点以确定SCH772984的IC50值。用1μg/ mL EGF和系列稀释的SCH772984处理EKAREV细胞，稀释范围为10pM至3μM。计算的IC50值为272nM的剂量反应曲线如图7所示。图7.ERK抑制剂SCH772984导致基于FRET的EKAREV信号的剂量依赖性降低。在1μg/ ml EGF存在下，用递增浓度的SCH772984处理EKAREV细胞。在孵育32分钟后，在Operetta CLS系统上测定FRET比率，因为信号在此时间点稳定。高Z' 值（Z' = 0.89）显示出优异的分析性能。为了研究EKAREV FRET成像测定是否可用于研究直接作用于MEK1/2的途径调节，测试了MEK1/2抑制剂PD184352对PMA化细胞的作用（图8）。如图所示，PD184352抑制PMA诱导的ERK活化。图8.在Operetta CLS系统上测量的PD184352对PMA活化的Ras/Raf/MEK/ERK信号级联的抑制。EKAREV细胞用另一组活化剂和抑制剂（PMA+PD184352）处理，其作用在RAF/MEK的上游（与图5比较）。用200或2000nM PMA处理的EKAREV细胞显示出高FRET反应（诱导后32分钟）。通过将细胞与MEK1/2特异性抑制剂PD184352以10μM的浓度共孵育来抑制活化。结论EKAREV FRET生物传感器可用于Operetta CLS系统的活细胞成像测定，以研究ERK的激活和抑制。级联内不同靶标的调节很容易测量，因此这种方法可以有助于鉴定干扰Ras/Raf/MEK/ERK信号级联的新化合物。该测定在活细胞中进行，因此它可用于分析ERK信号传导动力学，而定量ERK磷酸化的常规生物化学技术通常是终点测定。尽管细胞群中生物传感器表达水平相对不均匀（图3），但FRET比率的计算提供了特别好的化验数据和统计数据，Z' 值高于0.87。EKAREV生物传感器的优化设计，Operetta CLS系统的高质量成像以及Harmony内图像分析的出色工具都有助于提高这里提供的高含量FRET分析的稳定性。Harmony软件的构建模块概念允许创建易于设置和理解的图像分析序列，并且不需要专业的图像分析知识。该测定还提供了Opera Phenix™ 高含量筛选系统的可比较结果和测定统计数据。由于Operetta CLS和Opera Phenix系统比传统显微镜具有更高的通量，基于FRET的生物传感器的高含量成像为药物发现和细胞信号传导中的基础研究开辟了新的可能性。参考文献1. Pearson, G., Robinson, F., Beers Gibson, T., Xu, B-E.,Karandikar, M., Berman, K. & Cobb, M. H. (2001).Mitogen-Activated Protein (MAP) Kinase Pathways: Regulation and Physiological Functions. Endocrine Reviews, 22(2), 153-183. doi/10.1210/edrv.22.2.04282. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M.,Roberts, K. & Walter, P. (2007) Molecular Biology of the Cell,Garland Science., 5th revised edition, ISBN-10: 08153410593. McCubrey, J. A, Steelman, L. S., Chappell, W. H., Abrams,S. L., Wong, E. W. T., Chang, F., Lehmann, B., Terrian, D.M., Milella, M., Tafuri, A., Stivala, F., Libra, M., Basecke, J.,Evangelisti, C., Martelli, A. M., and Franklin, R. A. (2007):Roles of the Raf/ MEK/ERK pathway in cell growth, malignant transformation and drug resistance. Biochimica et Biophysica Acta, 1773,1263–84. doi:10.1016/j.bbamcr.2006.10.0014. F?rster, T. (1948). Zwischenmolekulare Energiewanderung und Fluoreszenz. Annalen der Physik 437 (1-2), 55-75.5. 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