實(shí)時(shí)單細(xì)胞多模態(tài)分析儀加入PerkinElmer生命科學(xué)產(chǎn)品序列
今年1月1日起,江蘇瑞明生物科技有限公司的實(shí)時(shí)單細(xì)胞多模態(tài)分析儀正式加入PerkinElmer生命科學(xué)產(chǎn)品序列!
實(shí)時(shí)單細(xì)胞多模態(tài)分析儀功能概述
單細(xì)胞研究對(duì)于理解細(xì)胞的組成、生理行為與功能的多樣性具有重要意義,基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組、代謝組學(xué)等分析技術(shù)為單細(xì)胞研究提供了有力工具。實(shí)時(shí)單細(xì)胞多模態(tài)分析儀可以實(shí)時(shí)、連續(xù)、定量檢測(cè)單個(gè)活細(xì)胞的小分子含量及酶活性。
核心特點(diǎn)
主要性能
實(shí)時(shí)單細(xì)胞多指標(biāo)檢測(cè):實(shí)時(shí)檢測(cè)單個(gè)活細(xì)胞內(nèi)小分子含量(如葡萄糖、乳酸、ATP、膽固醇、Ca2+、K+等)及酶活性 (葡萄糖苷酶、鞘磷脂酶、乳酸脫氫酶等),可匹配160余種商品化試劑盒;
實(shí)時(shí)亞細(xì)胞原位檢測(cè):在亞細(xì)胞水平(胞質(zhì)、胞核、胞膜)實(shí)時(shí)連續(xù)、原位檢測(cè);
超微量提取、注射:?jiǎn)渭?xì)胞水平提取細(xì)胞器(如溶酶體、線粒體)、胞質(zhì)進(jìn)行質(zhì)譜或其它平臺(tái)的聯(lián)用分析;單細(xì)胞注射藥物、代謝劑等,并進(jìn)行藥效評(píng)估;
活體水平檢測(cè):活體水平實(shí)時(shí)檢測(cè)生化指標(biāo)(用藥前后、中醫(yī)藥針灸刺激前后)的變化。
技術(shù)原理
電信號(hào)檢測(cè)
通過電探頭對(duì)細(xì)胞釋放的電活性物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),如過氧化氫、一氧化氮、多巴胺、超氧陰離子等物質(zhì)。
通過試劑盒的量化級(jí)聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生的過氧化氫等電活性物質(zhì),實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞小分子含量或酶活性的檢測(cè)。
熒光信號(hào)檢測(cè)
光探頭傳輸激發(fā)光激發(fā)預(yù)染色細(xì)胞,通過光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)收集細(xì)胞發(fā)射的熒光信號(hào),熒光信號(hào)強(qiáng)弱反映細(xì)胞預(yù)染色指標(biāo)的含量,可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞整體或亞細(xì)胞激發(fā)檢測(cè)。
通過單細(xì)胞超微量提取注射,向單個(gè)活細(xì)胞注射熒光檢測(cè)試劑盒,光探頭傳輸激發(fā)光激發(fā)細(xì)胞的生化反應(yīng)產(chǎn)物而產(chǎn)生熒光,熒光信號(hào)強(qiáng)弱反映細(xì)胞內(nèi)相應(yīng)的小分子含量或酶活。
經(jīng)典應(yīng)用
腫瘤細(xì)胞代謝
腫瘤細(xì)胞異質(zhì)性研究,包括糖代謝、脂代謝、蛋白代謝相關(guān)的小分子和酶活分析;
結(jié)合抑制實(shí)驗(yàn),研究腫瘤細(xì)胞代謝過程中關(guān)鍵激活酶,為抗癌藥物研發(fā)提供理論基礎(chǔ);
通過抗癌新藥直接刺激細(xì)胞或配合專用探頭實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)送藥,評(píng)估其對(duì)單細(xì)胞內(nèi)代謝參數(shù)指標(biāo)的影響。
代表文獻(xiàn)
1) Zheng XT, Yang
HB, Li CM. Optical detection of single cell lactate release for cancer metabolic analysis. Anal Chem. 2010 Jun 15;82(12):5082-7. (DOI: 10.1021/ac100074n)
2) Pan R, Xu M, Jiang D, Burgess JD, Chen HY. Nanokit for single-cell electrochemical analyses. Proc Natl Acad Sci USA. 2016 Oct 11; 113(41):11436-11440. (DOI: 10.1073/pnas.1609618113)
3) Zheng XT, Li CM. Single living cell detection of telomerase over-expression for cancer detection by an optical fiber nanobiosensor. Biosens Bioelectron. 2010 Feb 15;25(6):1548-52.. (DOI:10.1016/j.bios.2009.11.008)
4) Zheng XT, Hu W, Wang H, Yang H, Zhou W, Li CM. Bifunctional electro-optical nanoprobe to real-time detect local biochemical processes in single cells. Biosens Bioelectron. 2011 Jul 15;26(11):4484-90.(DOI:10.1016/j.bios.2011.05.007)
新藥研究
新藥研究離不開細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn),實(shí)時(shí)單細(xì)胞多模態(tài)分析儀在藥物研究中的常見應(yīng)用:
藥物的極性和分子量會(huì)影響其透過細(xì)胞膜的效率,如果藥物的細(xì)胞膜透性較低或未知,可以單細(xì)胞內(nèi)定點(diǎn)注射藥物并實(shí)時(shí)檢測(cè)藥效相關(guān)指標(biāo)(Ca2+和ROS等),可以反映藥物發(fā)揮作用的潛在位置;
為了理解藥物作用機(jī)制,需要預(yù)先判斷可能的轉(zhuǎn)運(yùn)體、藥物靶點(diǎn)、及涉及到的關(guān)鍵代謝酶,然后通過實(shí)時(shí)單細(xì)胞多模態(tài)分析儀進(jìn)行驗(yàn)證,由于是實(shí)時(shí)的,可以添加相關(guān)抑制劑或增強(qiáng)劑直接進(jìn)行判斷驗(yàn)證;
用于單細(xì)胞亞細(xì)胞水平的定向給藥及實(shí)時(shí)原位檢測(cè)藥物作用效果,提供亞細(xì)胞水平藥物-細(xì)胞相互作用研究的重要工具,實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞層面藥物保護(hù)性研究和抑制性研究,可為藥物載體的單細(xì)胞層面載藥能力研究和亞細(xì)胞層面的定位提供選擇性平臺(tái)。
代表文獻(xiàn)
1)Xin T Z , Peng C , Chang M L . Anticancer Efficacy and Subcellular Site of Action Investigated by Real‐Time Monitoring of Cellular Responses to Localized Drug Delivery in Single Cells[J]. Small, 2012, 8(17):2670-2674. (DOI: 10.1002/smll.201102636)
2)Yuning Han, Bin Hu, Mingyu Wang, Yang Yang, Li Zhang, Juan Zhou*, Jinghua Chen*. pH-Sensitive Tumor-Targeted Hyperbranched System Based on Glycogen Nanoparticles for Liver Cancer Therapy, Applied Materials Today, 2020, 18, 100521.(DOI: 10.1016/j.apmt.2019.100521)
神經(jīng)領(lǐng)域應(yīng)用
單細(xì)胞胞質(zhì)的超微量抽提,和質(zhì)譜平臺(tái)聯(lián)用完成遞質(zhì)成分的分析;
納米級(jí)探頭實(shí)現(xiàn)單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞或腦組織的小分子電化學(xué)檢測(cè)。
代表文獻(xiàn)
1)Molecular profiling of single axons and dendrites in living neurons using electrosyringe-assisted electrospray mass spectrometry[J]. Analyst, 2019, 144;
2) Development of Au Disk Nanoelectrode Down to 3 nm in Radius for Detection of Dopamine Release from a Single Cell[J]. Analytical Chemistry, 2015, 87(11):5531.
3)Electrochemically Probing Dynamics of Ascorbate during Cytotoxic Edema in Living Rat Brain[J]. Journal of the American Chemical Society, 2020, 142(45):19012-19016.
活體研究
中醫(yī)藥領(lǐng)域,可對(duì)特定穴位血清素(5-羥色胺)、一氧化氮、乙酰膽堿、抗壞血酸等關(guān)鍵指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),可配合組織解剖學(xué)實(shí)驗(yàn),研究不同組織類型的指標(biāo)差異,輔助針灸機(jī)理研究;
活體動(dòng)物模型在體檢測(cè),輔助腫瘤疾病藥物研究。
代表文獻(xiàn)
1)Li, YT., Tang, LN., Ning, Y. et al. In vivo Monitoring of Serotonin by Nanomaterial Functionalized Acupuncture Needle. Sci Rep 6, 28018 (2016). (DOI: https://doi.org/10.1038/srep28018)
2)Tang, L., Li, Y., Xie, H. et al. A sensitive acupuncture needle microsensor for real-time monitoring of nitric oxide in acupoints of rats. Sci Rep 7, 6446 (2017). (DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-017-06657-3)
3)Tang, L., Du, D., Yang, F. et al. Preparation of Graphene-Modified Acupuncture Needle and Its Application in Detecting Neurotransmitters. Sci Rep 5, 11627 (2015). (DOI: https://doi.org/10.1038/srep11627)