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酶標(biāo)儀在離體細(xì)胞分析營(yíng)造體內(nèi)環(huán)境的應(yīng)用

瀏覽次數(shù)：1054　發(fā)布日期：2023-9-6　來(lái)源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

基于細(xì)胞的分析（Cell-based assay）需求越來(lái)越大，因?yàn)榕c生物化學(xué)分析相比，其能夠更好地反映生物系統(tǒng)的復(fù)雜性。這種分析已在生命科學(xué)研究和藥物發(fā)現(xiàn)中發(fā)揮重要作用，用于了解基因、蛋白質(zhì)或全細(xì)胞功能及其控制機(jī)制。

基于細(xì)胞的分析在各類(lèi)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用中都有用武之地，從基本的細(xì)胞功能或細(xì)胞和病原體的相互作用，到細(xì)胞構(gòu)建體的檢測(cè)（緊密模擬體內(nèi)環(huán)境）。在進(jìn)行動(dòng)物和人體試驗(yàn)之前，基于細(xì)胞的分析對(duì)于篩選潛力候選藥物和臨床前測(cè)試、確定潛在的不良反應(yīng)（如細(xì)胞毒性）以及提高先導(dǎo)化合物的效率提升也是至關(guān)重要的（圖1）。

圖1. 基于細(xì)胞的分析可檢測(cè)的細(xì)胞過(guò)程舉例

基于活細(xì)胞的分析尤為重要，可利用活細(xì)胞對(duì)途徑、機(jī)制或相互作用進(jìn)行研究，例如細(xì)胞特異環(huán)境中的細(xì)胞活性或基因表達(dá)。在生物化學(xué)分析中，重組蛋白或細(xì)胞裂解液分析是在細(xì)胞環(huán)境之外進(jìn)行的，相比而言，使用活細(xì)胞可以更準(zhǔn)確地反映整個(gè)生物體的情況。

利用酶標(biāo)儀進(jìn)行基于細(xì)胞的分析

酶標(biāo)儀為基于活細(xì)胞的分析提供了關(guān)鍵優(yōu)化功能。使用微孔板可減少每次測(cè)定的試劑體積和細(xì)胞數(shù)量。酶標(biāo)儀也有助于提高通量、優(yōu)化流程，還能夠分析同一樣本中的多個(gè)參數(shù)（多路復(fù)用）。

基于活細(xì)胞的分析對(duì)環(huán)境條件高度敏感，特別是在細(xì)胞動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，這對(duì)酶標(biāo)儀構(gòu)成很大的考驗(yàn)。目標(biāo)是盡可能在酶標(biāo)儀中模擬生理?xiàng)l件，避免將培養(yǎng)皿在培養(yǎng)箱和酶標(biāo)儀之間拿來(lái)拿去。為此，需要在酶標(biāo)儀中對(duì)CO₂和O₂水平進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。

大氣控制單元

BMG LABTECH的酶標(biāo)儀CLARIOstar®Plus、VANTAstar®和Omega系列可配備大氣控制單元（簡(jiǎn)稱(chēng)ACU）。ACU幫助研究人員準(zhǔn)確地在微孔板中模擬生理?xiàng)l件，并得出更精確的數(shù)據(jù)（圖2）。

圖2. 大氣控制單元（ACU）

ACU可對(duì)CLARIOstar®Plus、VANTAstar®和Omega系列酶標(biāo)儀內(nèi)部的O₂和CO₂氣體水平進(jìn)行獨(dú)立調(diào)節(jié)，為各類(lèi)活細(xì)胞分析提供所需的最佳環(huán)境（圖3）。在測(cè)定過(guò)程中，氣體水平可以在設(shè)定的時(shí)間增加和降低，使體外進(jìn)行的基于活細(xì)胞的分析得到優(yōu)化。與溫度控制相結(jié)合，ACU為長(zhǎng)期進(jìn)行的分析提供了不用操心的“甩手”解決方案。

圖3. CLARIOstar®Plus、VANTAstar®和Omega系列與ACU模塊兼容

氣體斜坡控制

這項(xiàng)獨(dú)有的功能，使CLARIOstar Plus可實(shí)現(xiàn)O₂和CO₂分壓的斜坡控制。例如，在保持穩(wěn)定CO₂分壓條件下，ACU可將氧氣抽離后快速?gòu)?fù)氧，還原到生理?xiàng)l件（圖4）。這一功能實(shí)現(xiàn)了在酶標(biāo)儀上構(gòu)建可重建型的活細(xì)胞研究環(huán)境，例如缺血/再灌注疾病模型。