細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)的一門學(xué)科。顧名思義，它致力于研究生物。單憑這一事實(shí)就足以成為研究細(xì)胞自然生存狀態(tài)的理由。當(dāng)然，活細(xì)胞成像還有其他深層次的原因。在本篇文章中，我們列舉了用延時(shí)顯微鏡研究活細(xì)胞是有意義的五大很好的理由。

　　背景

　　活細(xì)胞成像允許在一定時(shí)間內(nèi)在顯微鏡下對(duì)細(xì)胞進(jìn)行體內(nèi)觀察。各種顯微鏡技術(shù)適用于活細(xì)胞成像：例如，可以采用無標(biāo)記的技術(shù)，如相差，DIC，或干涉測(cè)量法，也可以依靠熒光顯微鏡，利用熒光標(biāo)記標(biāo)記和可視化細(xì)胞亞結(jié)構(gòu)、分子或蛋白質(zhì)。當(dāng)然，活細(xì)胞成像也面臨挑戰(zhàn)，在建立活細(xì)胞圖像實(shí)驗(yàn)時(shí)需要考慮某些要求。最重要的是，必須確保顯微鏡配備了一個(gè)stage top 培養(yǎng)箱，能夠提供理想的環(huán)境，使細(xì)胞在一段時(shí)間內(nèi)保持存活和健康。

圖1.A：活細(xì)胞成像過程中需要考慮和控制的環(huán)境參數(shù)

圖1.B：倒置顯微鏡的臺(tái)頂培養(yǎng)箱示意圖

　　參數(shù)和環(huán)境條件是此類實(shí)驗(yàn)的重要部分，我們將在以后的公眾號(hào)中討論。如果您有興趣，可以在本篇文章中查看更多相關(guān)內(nèi)容。在此我們已經(jīng)介紹了基本知識(shí)，接下來我們將繼續(xù)深入探討為什么您應(yīng)該使用活細(xì)胞成像來研究您的細(xì)胞：

　　1.避免固定過程中的人工制品

　　細(xì)胞通常在顯微鏡觀察前固定（如免疫熒光），以保存在逼真的狀態(tài)。多年來，許多不同的化學(xué)和物理程序已被優(yōu)化和建立，以保持原始樣品的質(zhì)量。然而，固定過程會(huì)對(duì)細(xì)胞造成損害（當(dāng)然在這個(gè)過程之后，它們會(huì)死亡），并不可逆轉(zhuǎn)地改變其組織、結(jié)構(gòu)和形態(tài)（細(xì)胞器收縮、蛋白質(zhì)定位錯(cuò)誤等）。然而，活細(xì)胞成像可以讓我們研究活細(xì)胞。這意味著他們應(yīng)該展示他們的自然形態(tài)，這仍然會(huì)受到熒光標(biāo)簽、激光等的影響，但這就像環(huán)境條件一樣，是一個(gè)不同的狀況。

　　2.觀察和分析動(dòng)態(tài)過程

　　活細(xì)胞成像使我們能夠觀察整個(gè)細(xì)胞群、單個(gè)細(xì)胞甚至亞細(xì)胞水平的動(dòng)態(tài)事件。當(dāng)固定細(xì)胞將其鎖定在特定時(shí)間點(diǎn)的特定（行為或結(jié)構(gòu)）狀態(tài)時(shí)，對(duì)活細(xì)胞的顯微鏡觀察可以洞察整個(gè)動(dòng)態(tài)過程?；诠δ苄约?xì)胞的檢測(cè)，如損傷和遷移（圖2）或趨化實(shí)驗(yàn)是活細(xì)胞成像應(yīng)用的很好的例子。這些分析使得研究細(xì)胞對(duì)化學(xué)（趨化性）或機(jī)械（傷口愈合）刺激的反應(yīng)成為可能。

圖2：使用ibidi Stage Top孵育系統(tǒng)的活細(xì)胞成像顯示了傷口愈合和遷移試驗(yàn)中MCF7細(xì)胞的間隙閉合。相差；10倍物鏡。

　　3.實(shí)時(shí)跟蹤細(xì)胞變化

　　活細(xì)胞顯微鏡是實(shí)時(shí)了解細(xì)胞隨時(shí)空變化的一種有價(jià)值的方法，而不是依賴于固定細(xì)胞的端點(diǎn)的分析結(jié)果。通過使用延時(shí)視頻顯微鏡對(duì)細(xì)胞進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間的跟蹤，可以捕捉到結(jié)構(gòu)重排的動(dòng)態(tài)(如圖3，感受趨化刺激后細(xì)胞骨架的極化), 或使用固定細(xì)胞可能會(huì)錯(cuò)過的瞬時(shí)細(xì)胞性活動(dòng)(如，有絲分裂期間的染色體分離)。

圖3：應(yīng)用趨化梯度后，表達(dá)LifeAct的原代樹突狀小鼠細(xì)胞中肌動(dòng)蛋白動(dòng)力學(xué)的活細(xì)胞成像

　　4. 研究單分子動(dòng)力學(xué)、定位和相互作用

　　先進(jìn)熒光標(biāo)記和成像技術(shù)的發(fā)展，如光脫色熒光恢復(fù)技術(shù)（FRAP）、熒光壽命成像顯微技術(shù)（FLIM）和熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)（FRET），使活細(xì)胞成像過程中單分子定位、動(dòng)力學(xué)和相互作用的觀察和分析成為可能。

　　FRAP可以測(cè)量活細(xì)胞內(nèi)熒光標(biāo)記分子和蛋白質(zhì)的遷移率。FLIM通過測(cè)量附著的熒光團(tuán)的壽命來提供有關(guān)細(xì)胞分子分布及其環(huán)境的信息。

　　利用FRET，人們可以通過檢測(cè)兩個(gè)分子在納米級(jí)相互接近時(shí)所附熒光團(tuán)的相互作用來測(cè)量活細(xì)胞中兩個(gè)分子的直接相互作用。

　　5. 從單個(gè)實(shí)驗(yàn)中獲取更多信息

　　總的來說，如果您進(jìn)行活細(xì)胞成像，您可以從單個(gè)實(shí)驗(yàn)中獲得比從固定細(xì)胞成像更多的信息。這是因?yàn)榛罴?xì)胞成像使人們能夠跟蹤分子動(dòng)力學(xué)和動(dòng)力學(xué)，并提供了您感興趣的一個(gè)更大、更全面的細(xì)胞過程圖像。

　　對(duì)固定樣本的分析通常只提供某個(gè)細(xì)胞性活動(dòng)的快照，而跟蹤整個(gè)動(dòng)態(tài)過程使人們能夠從單個(gè)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量更多參數(shù)，并得出更多不同的結(jié)論。

　　如您有興趣了解更多關(guān)于活細(xì)胞成像的知識(shí)，請(qǐng)關(guān)注我們公眾號(hào)活細(xì)胞成像應(yīng)用相關(guān)內(nèi)容。也可以向我們索要相關(guān)資料。

　　活細(xì)胞成像應(yīng)用相關(guān)內(nèi)容：

在人類ZL癌癥的過程中，腫瘤和免疫系統(tǒng)的這場(chǎng)無硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)曠日持久。腫瘤為了躲避免疫系統(tǒng)的追殺，形成了復(fù)雜的腫瘤微環(huán)境和免疫逃逸機(jī)制，一方面防止阻止免疫細(xì)胞進(jìn)入腫瘤內(nèi)部，一方面?zhèn)窝b誘騙免疫系統(tǒng)躲避追殺。傳統(tǒng)化療/放療ZL手段為了殺死瘋狂復(fù)制轉(zhuǎn)移的腫瘤細(xì)胞，通常會(huì)造成正常細(xì)胞損傷。隨著生物科技和YL手段的不斷進(jìn)步，生物制藥和細(xì)胞ZL的更新迭代，以及jing準(zhǔn)YL概念的深入人心，在人類戰(zhàn)勝癌癥的這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)中，我們?cè)絹碓浇咏杳髑暗氖锕狻?/span>

納米載體作為一種新的科技手段，已經(jīng)越來越多的應(yīng)用于疾病ZL過程中。納米載體以其獨(dú)特的“木馬效應(yīng)”，通過抗體偶聯(lián)、控制釋放時(shí)間/環(huán)境和多靶標(biāo)聯(lián)合ZL等方式，可增加藥物靶向性，并改善疾病治LX果。在2018第三屆中美納米醫(yī)藥研討會(huì)期間，PerkinElmer市場(chǎng)&技術(shù)團(tuán)隊(duì)結(jié)合當(dāng)年Z新的研究熱點(diǎn)和實(shí)際案例，為您帶來從分子機(jī)制-細(xì)胞分析-活體成像-定量病理提供納米醫(yī)藥研究方案。

細(xì)胞成像檢測(cè)系統(tǒng)：革新生命科學(xué)研究的關(guān)鍵工具

細(xì)胞成像檢測(cè)系統(tǒng)是生命科學(xué)領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要技術(shù)，它廣泛應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)、醫(yī)學(xué)研究以及藥物開發(fā)等多個(gè)領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，細(xì)胞成像檢測(cè)系統(tǒng)的功能和精度也在不斷提升，使研究人員能夠更深入地觀察細(xì)胞內(nèi)部的動(dòng)態(tài)變化、結(jié)構(gòu)特征以及各種生物學(xué)過程。這些系統(tǒng)不僅幫助科學(xué)家更好地理解細(xì)胞行為，還為疾病的早期診斷和方案的制定提供了強(qiáng)有力的支持。本文將詳細(xì)介紹細(xì)胞成像檢測(cè)系統(tǒng)的工作原理、應(yīng)用領(lǐng)域及其對(duì)生命科學(xué)研究的重要意義。

細(xì)胞成像檢測(cè)系統(tǒng)的工作原理

細(xì)胞成像檢測(cè)系統(tǒng)通過使用顯微技術(shù)，結(jié)合先進(jìn)的成像設(shè)備，能夠捕捉到細(xì)胞內(nèi)部和表面的細(xì)節(jié)。常見的技術(shù)包括熒光顯微鏡、共聚焦顯微鏡和電子顯微鏡等。熒光成像技術(shù)利用熒光染料標(biāo)記細(xì)胞中的特定分子或結(jié)構(gòu)，能夠清晰地顯示細(xì)胞的各種動(dòng)態(tài)過程，如蛋白質(zhì)的表達(dá)、細(xì)胞的增殖與死亡等。共聚焦顯微鏡則通過激光掃描技術(shù)獲得高分辨率的細(xì)胞圖像，能夠在更高的放大倍率下獲得更細(xì)致的觀察結(jié)果。

通過這些成像技術(shù)，細(xì)胞成像檢測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)捕捉細(xì)胞在不同生理狀態(tài)下的變化。比如，研究人員可以通過成像觀察癌細(xì)胞如何在不同藥物作用下發(fā)生變化，從而幫助篩選出更具的藥物。隨著分辨率和成像速度的不斷提升，現(xiàn)代細(xì)胞成像檢測(cè)系統(tǒng)能夠獲得更加精確的細(xì)胞圖像，甚至可以對(duì)活細(xì)胞進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

細(xì)胞成像檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域

細(xì)胞成像檢測(cè)系統(tǒng)在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，特別是在生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究中。它在細(xì)胞生物學(xué)研究中起著至關(guān)重要的作用。通過精確觀察細(xì)胞內(nèi)的分子活動(dòng)，研究人員能夠揭示許多細(xì)胞內(nèi)在的生物學(xué)過程，包括蛋白質(zhì)的定位、細(xì)胞周期的調(diào)控以及細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)等。通過這些研究，科學(xué)家能夠深入了解細(xì)胞的基本功能和機(jī)制。

細(xì)胞成像檢測(cè)系統(tǒng)在癌癥研究中的應(yīng)用也尤為突出。通過實(shí)時(shí)觀察腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和擴(kuò)散過程，科學(xué)家能夠分析腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞的差異，進(jìn)而尋找新的靶點(diǎn)進(jìn)行。細(xì)胞成像技術(shù)還在藥物篩選中得到了重要應(yīng)用，通過成像系統(tǒng)觀察藥物對(duì)細(xì)胞的影響，幫助篩選出更具和更安全的藥物。

細(xì)胞成像檢測(cè)系統(tǒng)的未來發(fā)展

隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，細(xì)胞成像檢測(cè)系統(tǒng)在未來將更加、高效。例如，隨著超分辨率成像技術(shù)的發(fā)展，研究人員將能夠觀察到比以往更細(xì)微的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，甚至可能突破傳統(tǒng)顯微技術(shù)的分辨率極限。自動(dòng)化和人工智能技術(shù)的結(jié)合也將進(jìn)一步提高成像效率和分析準(zhǔn)確性，減少人工干預(yù)，使細(xì)胞成像檢測(cè)更加便捷。

在疾病診斷方面，細(xì)胞成像檢測(cè)系統(tǒng)的未來也充滿了無限潛力。通過結(jié)合生物標(biāo)志物和成像技術(shù)，研究人員可以實(shí)現(xiàn)更早期的疾病診斷，特別是癌癥、神經(jīng)退行性疾病等疾病的早期篩查，從而提高的成功率。

結(jié)論

細(xì)胞成像檢測(cè)系統(tǒng)作為生命科學(xué)研究中不可或缺的工具，其在細(xì)胞生物學(xué)、醫(yī)學(xué)研究及藥物開發(fā)等領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，細(xì)胞成像系統(tǒng)的功能和應(yīng)用場(chǎng)景也將不斷擴(kuò)展，推動(dòng)著生命科學(xué)的發(fā)展。對(duì)于未來的醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究，細(xì)胞成像檢測(cè)系統(tǒng)必將繼續(xù)發(fā)揮著關(guān)鍵作用，成為揭示生命奧秘的重要手段。

?  什么是活細(xì)胞成像？  

活細(xì)胞成像(live cell imaging)統(tǒng)稱為捕捉活的、活動(dòng)狀態(tài)的細(xì)胞圖像的技術(shù)，這些細(xì)胞圖像可以是單個(gè)靜態(tài)圖像，也可以是延時(shí)系列圖像。相應(yīng)地，活細(xì)胞成像的應(yīng)用可以分為兩大類：

? 細(xì)胞在自然狀態(tài)下的圖像記錄。

? 實(shí)時(shí)觀察和記錄細(xì)胞、組織或整個(gè)生物體的動(dòng)態(tài)過程。

?  觀察分析活細(xì)胞時(shí)面臨的挑戰(zhàn)  

? 在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)采集大量信息。

? 要保持細(xì)胞保存在可調(diào)節(jié)培養(yǎng)環(huán)境氣體濃度和溫度（在很多情況下）的培養(yǎng)室中。

? 激發(fā)光源會(huì)損害活細(xì)胞。

? 細(xì)胞焦面漂移，無法聚焦。

? 需要使用配備有軟件或硬件控制自動(dòng)對(duì)焦的成像儀器來避免這種情況。

Revolution全自動(dòng)顯微鏡成像系統(tǒng)

Revolution全自動(dòng)顯微鏡成像系統(tǒng)部件高度集成內(nèi)置，節(jié)省空間，避免繁瑣調(diào)試及維護(hù)；觸屏式操控觀察工作站，界面直觀簡(jiǎn)潔，易于學(xué)習(xí)，方便使用。Revolution全自動(dòng)顯微鏡成像系統(tǒng)的光源采用高能LED光源，自動(dòng)熒光切換把光毒降低。

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? Multi-well Point孔板導(dǎo)航成像：不限定孔位大小，只需輸入?yún)?shù)就可以自動(dòng)完成多孔或單孔采集。

? Focus Map自定義多點(diǎn)聚焦：可以自動(dòng)完成不同層面的自動(dòng)聚焦。

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? DHR智能實(shí)時(shí)數(shù)字化降噪：實(shí)時(shí)完成反卷積計(jì)算，得到清晰圖像。

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