高內(nèi)涵技術(shù)優(yōu)勢(shì)

高內(nèi)涵細(xì)胞成像分析系統(tǒng)由三個(gè)部分組成：全自動(dòng)高速顯微成像，全自動(dòng)圖像分析和數(shù)據(jù)管理。全自動(dòng)高速顯微成像在短時(shí)間內(nèi)生成大量的圖像，全自動(dòng)圖像分析從這些圖像中提取大量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)管理軟件負(fù)責(zé)建檔存儲(chǔ)、注釋比較、檢索分享這些圖像和數(shù)據(jù)。

　　高內(nèi)涵，意味著豐富的信息。這些信息包括：?jiǎn)蝹�(gè)細(xì)胞圖像和各項(xiàng)指標(biāo)，細(xì)胞群體的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，細(xì)胞數(shù)量和形態(tài)的改變，亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化，熒光信號(hào)隨時(shí)間的變化，熒光信號(hào)空間分布的改變等等。人們往往因?yàn)樘囟ǖ膯?wèn)題去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在圖像中找到答案的同時(shí)，其他的信息會(huì)帶來(lái)意外的新發(fā)現(xiàn)。

　　科學(xué)論文中單張的熒光顯微圖像通常顯示的是陽(yáng)性目標(biāo)的有或無(wú)，強(qiáng)或弱，是定性分析。高內(nèi)涵技術(shù)的研究對(duì)象不是一個(gè)或少數(shù)細(xì)胞，而是對(duì)大量細(xì)胞的同時(shí)觀察和分析，從大量圖像中得到細(xì)胞群體的定量統(tǒng)計(jì)結(jié)果，結(jié)論更有科學(xué)說(shuō)服力。因?yàn)榉治龅膶?duì)象是完整的細(xì)胞，在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中可以同時(shí)使用多種熒光探針，大量細(xì)胞的多參數(shù)同時(shí)分析可以對(duì)復(fù)雜的細(xì)胞學(xué)機(jī)理和相互作用有更深入的理解。

　　高內(nèi)涵技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高速顯微成像，以前耗時(shí)費(fèi)力的工作瞬間完成，綜合海量信息更快做出決策。在藥物靶標(biāo)的確認(rèn)，化合物的藥理和毒性篩選中HCA優(yōu)勢(shì)明顯，對(duì)于復(fù)雜細(xì)胞學(xué)機(jī)理的研究，HCA所提供的有價(jià)值的信息可以幫助研究人員在日益激烈的科研競(jìng)賽中勝出。

　　高內(nèi)涵技術(shù)消除了人為偏差，人會(huì)選擇比較好的細(xì)胞來(lái)拍攝和分析，而機(jī)器是客觀的，所有樣品的成像分析條件是完全相同的。

高內(nèi)涵技術(shù)應(yīng)用

　　高內(nèi)涵技術(shù)最初應(yīng)用于藥物篩選，隨著技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，近年來(lái)在生命科學(xué)研究中得到了廣泛的應(yīng)用，包括細(xì)胞信號(hào)通路，腫瘤學(xué)，神經(jīng)生物學(xué)，免疫學(xué)，傳染病學(xué)，干細(xì)胞的研究等等。HCA提供的信息不可能從傳統(tǒng)方法中獲得，很多實(shí)驗(yàn)用高內(nèi)涵平臺(tái)來(lái)完成，比現(xiàn)有的方法更靈敏，通量更高，成本更低，結(jié)果更準(zhǔn)確和可靠。

　　RNAi技術(shù)可以特異性剔除或關(guān)閉特定基因的表達(dá)，所以該技術(shù)已被廣泛用于探索基因功能，進(jìn)入生物科學(xué)許多領(lǐng)域，成為一種主要的生物學(xué)研究工具。很多文獻(xiàn)報(bào)道了使用高內(nèi)涵平臺(tái)高通量分析細(xì)胞表型變化進(jìn)行RNAi篩選找到靶基因，IN Cell用戶發(fā)表了將近30篇此類論文。

　　斑馬魚(yú)作為模式生物用于遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)研究，也廣泛應(yīng)用于藥物篩選，建立了很多人類重大疾病斑馬魚(yú)模型，如神經(jīng)系統(tǒng)疾病、腫瘤血管生成、先天性心臟病。斑馬魚(yú)胚胎是透明的，無(wú)需固定就可以在顯微鏡下觀察，體積小可以培養(yǎng)在96或384孔板中，方便施加各種條件進(jìn)行高通量篩選。IN Cell 2000大芯片CCD相機(jī)和2×物鏡結(jié)合使用時(shí)，可以對(duì)96孔板整孔成像，特別適合對(duì)斑馬魚(yú)胚胎的觀察，短時(shí)間內(nèi)可以獲得大量活體斑馬魚(yú)胚胎圖像，IN Cell Investigator圖像分析軟件的Zebra Fish模塊可以對(duì)這些圖像進(jìn)行自動(dòng)分析。浙江大學(xué)X.Xu等的文章發(fā)表在J Neurosci Methods. 2011 Sep 15;200(2):229-36。

96孔單孔

斑馬魚(yú)胚胎各個(gè)器官數(shù)字分析