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高通量單細胞力譜測定!多功能單細胞顯微操作技術助力單細胞力學研究

Quantum Design中國子公司 2023-03-07 22:09:15 355  瀏覽
  • 單程細胞具有復雜生物學性質,它們通過細胞外基質ECM形成緊密的細胞與基質細胞與細胞連接,諸如上皮細胞通過這種特殊的鏈接方式構成了屏障層保護人體免受外界損傷。因此細胞之間以及細胞基底的粘附力測定對于研究細胞粘附蛋白的機制有著重要意義。使用力學工具測量細胞間以及細胞與基質之間的粘附力始終不是一件容易的事情。首先,由于細胞與基質的作用力僅為nN級別,因此需要力學精度較高的設備才能夠測量,而且在這其中較為適合的工具為原子力顯微鏡(AFM)。原子力顯微鏡能夠提供納米級別的操作精度并可測量從pN~nN范圍的力譜。但是受制于AFM探針本身的限制,需要借助修飾手段才能夠讓細胞與探針固定到一起,這個過程十分繁瑣,并且由于需要大量手工操作很難實現(xiàn)高通量的測量。而不同的細胞由于細胞異質性使得要想確定粘附力需要較多樣本才能獲得相對準確的值,無法實現(xiàn)高通量測量直接限制了原子力探針在細胞粘附力上的應用。


    多功能單細胞顯微操作FluidFM技術的出現(xiàn)改變了這一現(xiàn)狀,它使用特殊的中空探針能夠輕松地通過負壓抓取細胞,取得和AFM近似精度的數(shù)據(jù),無需在探針上進行任何修飾,不會改變細胞表面的任何通路,從而能夠得到接近細胞原生的數(shù)據(jù)。在實驗結束后能夠通過正壓快速丟棄用過的細胞,具備很高的自動化,能夠快速測量細胞粘附力。


    使用FluidFM對細胞操作的基本流程

     

    FluidFM在粘附力測量上具備顯著優(yōu)勢。如圖所示,F(xiàn)luidFM能夠通過負壓將細胞吸附到原子力探針的末端,通過高精度位移臺的控制將細胞從基底上分離,并且同時記錄FD曲線。通過FD曲線能夠獲得最大粘附力Fmax和粘附能量Emax。通過高度自動化的控制系統(tǒng)能夠在短時間內測量大量細胞粘附力,評估細胞群體分布以及細胞間差異,并且可有效避免傳統(tǒng)粘附力測量因準備時間過長而錯過最佳測量時間導致的細胞粘附力改變,得到更為精準的結果。近期,Agoston等人使用多功能單細胞顯微操作系統(tǒng)FluidFM實現(xiàn)了高通量細胞粘附力測量,對同種細胞不同區(qū)以及不同細胞之間的粘附力進行測量和比較。


    作者首先對Vero和Hela細胞在不同狀態(tài)下的粘附力進行了測量和比較,總共測量了214個細胞。通過比較明膠涂層上處于單個細胞、孤島狀細胞、致密連接細胞以及單層細胞上游離細胞之間的粘附力,能夠明顯觀測到Vero細胞處于致密連接的細胞粘附力最大,大概在750 nN左右,隨著細胞單細胞層的稀疏,細胞粘附力有所下降,而處于細胞層頂部的細胞粘附力最低僅為50 nN左右。這一點充分說明上皮細胞能夠在細胞之間形成緊密的連接,而處于細胞層外的細胞則幾乎沒有粘附力。而對于HeLa這樣的腫瘤細胞測量的結果卻顯示出了截然不同的結果,處于不同狀態(tài)的細胞有著近似的粘附力,基本都在200 nN左右,這與處于單個游離上皮細胞的粘附力十分接近,表明HeLa細胞在不同環(huán)境下仍然具有較高遷徙能力。



    使用FluidFM對不同區(qū)域細胞的FD曲線測定結果和對比

     

           通過對這兩種細胞的最大粘附力、最大粘附能量、最大拉伸距離和細胞接觸面積進行統(tǒng)計分析可以發(fā)現(xiàn),HeLa腫瘤細胞在粘附力和粘附能量上均有所降低,但是當HeLa細胞形成了單層后,兩者區(qū)別不大。


    對比Hela和Vero在不同生長狀態(tài)下的最大粘附力、最大粘附能量、粘附拉伸距離和粘附面積。


    再進一步對Vero與HeLa細胞最大粘附力與距離和接觸面積進行對比,依然可以得到與單獨比較粘附力相同的結果,并且最大能量與細胞接觸面積的比值中也存在著類似的結果。由此可見腫瘤細胞通過降低自身粘附力從而獲得了更好的遷移能力。

    對不同狀態(tài)Vero和A549之間的粘附力/粘附距離、粘附力/粘附面積、粘附能量/粘附面積

     

    總結


           細胞粘附力測定在細胞生命科學研究中起著至關重要的作用,然而傳統(tǒng)手段中有著各種各樣的局限性,主要原因是缺乏一種有效抓取細胞并進行力學測定的手段。現(xiàn)如今FluidFM技術在細胞粘附力測定中的應用,使得研究者們有了一種能夠有效、低損的方式抓取細胞,配合原子力顯微鏡精確測量的特性,真正意義上做到精準、無損、快速的測量單細胞粘附力,幫助研究者尋找細胞粘附力與細胞生命發(fā)展、腫瘤細胞轉移之間的關系。

     

    【參考文獻】


    [1] A. Sancho, M. B. Taskin, L. Wistlich, P. Stahlhut, K. Wittmann, A. Rossi & J. Groll. Cell Adhesion Assessment Reveals a Higher Force per Contact Area on Fibrous Structures Compared to Flat Surfaces. ACS Biomater. Sci. Eng. 2022, 8, 2, 649–658.

    [2] P.W. Doll, K. Doll, A. Winkel, R. Thelen, R. Ahrens, M. Stiesch & A.E. Guber. Influence of the Available Surface Area and Cell Elasticity on Bacterial Adhesion Forces on Highly Ordered Silicon Nanopillars. ACS Omega. 2022, 7, 21, 17620–17631.

    [3] Sankaran, S. Jaatinen, L. Brinkmann, J. Zambelli, T. V?r?s, J. Jonkheijm, P. Cell adhesion on dynamic supramolecular surfaces probed by fluid force microscopy-based single-cell force spectroscopy. ACS Nano 2017, 11, 3867–3874.

    [4] Sancho, A. Vandersmissen, I. Craps, S. Luttun, A. Groll, J. A new strategy to measure intercellular adhesion forces in mature cell-cell contacts. Sci. Rep. 2017, 7, 46152.

    [5] Ines, Lüchtefeld. Alice, Bartolozzi. Julián M. M. Oana, Dobre. Michele, Basso. Tomaso, Zambelli. Massimo, Vassalli. Elasticity spectra as a tool to investigate actin cortex mechanics. J Nanobiotechnol. 2020, 18, 147.

    [6] Dehullu, J. Valotteau, C. Herman-Bausier, P. Garcia-Sherman, M. Mittelviefhaus, M. Vorholt, J. A. Lipke, P. N. Dufrene, Y. F. Fluidic force microscopy demonstrates that homophilic adhesion by Candida albicans Als proteins is mediated by amyloid bonds between cells. Nano Lett. 2019, 19, 3846–3853.

    [7] Mittelviefhaus, M. Müller, D. B. Zambelli, T. Vorholt, J. A. A modular atomic force microscopy approach reveals a large range of hydrophobic adhesion forces among bacterial members of the leaf microbiota. ISME J. 2019, 13, 1878–1882.

    [8] F. Weigl, C. Blum, A. Sancho & J. Groll. Correlative Analysis of Intra- versus Extracellular Cell Detachment Events vis the Alignment of Optical Imaging and Detachment Force Quantification. Adv. Mater. Technol. 2022, 2200195.


    【相關產(chǎn)品】

      多功能單細胞顯微操作系統(tǒng)- FluidFM OMNIUM:http://m.sdczts.cn/zt2203/product_386418.html

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熱門問答

高通量單細胞力譜測定!多功能單細胞顯微操作技術助力單細胞力學研究

單程細胞具有復雜生物學性質,它們通過細胞外基質ECM形成緊密的細胞與基質細胞與細胞連接,諸如上皮細胞通過這種特殊的鏈接方式構成了屏障層保護人體免受外界損傷。因此細胞之間以及細胞基底的粘附力測定對于研究細胞粘附蛋白的機制有著重要意義。使用力學工具測量細胞間以及細胞與基質之間的粘附力始終不是一件容易的事情。首先,由于細胞與基質的作用力僅為nN級別,因此需要力學精度較高的設備才能夠測量,而且在這其中較為適合的工具為原子力顯微鏡(AFM)。原子力顯微鏡能夠提供納米級別的操作精度并可測量從pN~nN范圍的力譜。但是受制于AFM探針本身的限制,需要借助修飾手段才能夠讓細胞與探針固定到一起,這個過程十分繁瑣,并且由于需要大量手工操作很難實現(xiàn)高通量的測量。而不同的細胞由于細胞異質性使得要想確定粘附力需要較多樣本才能獲得相對準確的值,無法實現(xiàn)高通量測量直接限制了原子力探針在細胞粘附力上的應用。


多功能單細胞顯微操作FluidFM技術的出現(xiàn)改變了這一現(xiàn)狀,它使用特殊的中空探針能夠輕松地通過負壓抓取細胞,取得和AFM近似精度的數(shù)據(jù),無需在探針上進行任何修飾,不會改變細胞表面的任何通路,從而能夠得到接近細胞原生的數(shù)據(jù)。在實驗結束后能夠通過正壓快速丟棄用過的細胞,具備很高的自動化,能夠快速測量細胞粘附力。


使用FluidFM對細胞操作的基本流程

 

FluidFM在粘附力測量上具備顯著優(yōu)勢。如圖所示,F(xiàn)luidFM能夠通過負壓將細胞吸附到原子力探針的末端,通過高精度位移臺的控制將細胞從基底上分離,并且同時記錄FD曲線。通過FD曲線能夠獲得最大粘附力Fmax和粘附能量Emax。通過高度自動化的控制系統(tǒng)能夠在短時間內測量大量細胞粘附力,評估細胞群體分布以及細胞間差異,并且可有效避免傳統(tǒng)粘附力測量因準備時間過長而錯過最佳測量時間導致的細胞粘附力改變,得到更為精準的結果。近期,Agoston等人使用多功能單細胞顯微操作系統(tǒng)FluidFM實現(xiàn)了高通量細胞粘附力測量,對同種細胞不同區(qū)以及不同細胞之間的粘附力進行測量和比較。


作者首先對Vero和Hela細胞在不同狀態(tài)下的粘附力進行了測量和比較,總共測量了214個細胞。通過比較明膠涂層上處于單個細胞、孤島狀細胞、致密連接細胞以及單層細胞上游離細胞之間的粘附力,能夠明顯觀測到Vero細胞處于致密連接的細胞粘附力最大,大概在750 nN左右,隨著細胞單細胞層的稀疏,細胞粘附力有所下降,而處于細胞層頂部的細胞粘附力最低僅為50 nN左右。這一點充分說明上皮細胞能夠在細胞之間形成緊密的連接,而處于細胞層外的細胞則幾乎沒有粘附力。而對于HeLa這樣的腫瘤細胞測量的結果卻顯示出了截然不同的結果,處于不同狀態(tài)的細胞有著近似的粘附力,基本都在200 nN左右,這與處于單個游離上皮細胞的粘附力十分接近,表明HeLa細胞在不同環(huán)境下仍然具有較高遷徙能力。



使用FluidFM對不同區(qū)域細胞的FD曲線測定結果和對比

 

       通過對這兩種細胞的最大粘附力、最大粘附能量、最大拉伸距離和細胞接觸面積進行統(tǒng)計分析可以發(fā)現(xiàn),HeLa腫瘤細胞在粘附力和粘附能量上均有所降低,但是當HeLa細胞形成了單層后,兩者區(qū)別不大。


對比Hela和Vero在不同生長狀態(tài)下的最大粘附力、最大粘附能量、粘附拉伸距離和粘附面積。


再進一步對Vero與HeLa細胞最大粘附力與距離和接觸面積進行對比,依然可以得到與單獨比較粘附力相同的結果,并且最大能量與細胞接觸面積的比值中也存在著類似的結果。由此可見腫瘤細胞通過降低自身粘附力從而獲得了更好的遷移能力。

對不同狀態(tài)Vero和A549之間的粘附力/粘附距離、粘附力/粘附面積、粘附能量/粘附面積

 

總結


       細胞粘附力測定在細胞生命科學研究中起著至關重要的作用,然而傳統(tǒng)手段中有著各種各樣的局限性,主要原因是缺乏一種有效抓取細胞并進行力學測定的手段。現(xiàn)如今FluidFM技術在細胞粘附力測定中的應用,使得研究者們有了一種能夠有效、低損的方式抓取細胞,配合原子力顯微鏡精確測量的特性,真正意義上做到精準、無損、快速的測量單細胞粘附力,幫助研究者尋找細胞粘附力與細胞生命發(fā)展、腫瘤細胞轉移之間的關系。

 

【參考文獻】


[1] A. Sancho, M. B. Taskin, L. Wistlich, P. Stahlhut, K. Wittmann, A. Rossi & J. Groll. Cell Adhesion Assessment Reveals a Higher Force per Contact Area on Fibrous Structures Compared to Flat Surfaces. ACS Biomater. Sci. Eng. 2022, 8, 2, 649–658.

[2] P.W. Doll, K. Doll, A. Winkel, R. Thelen, R. Ahrens, M. Stiesch & A.E. Guber. Influence of the Available Surface Area and Cell Elasticity on Bacterial Adhesion Forces on Highly Ordered Silicon Nanopillars. ACS Omega. 2022, 7, 21, 17620–17631.

[3] Sankaran, S. Jaatinen, L. Brinkmann, J. Zambelli, T. V?r?s, J. Jonkheijm, P. Cell adhesion on dynamic supramolecular surfaces probed by fluid force microscopy-based single-cell force spectroscopy. ACS Nano 2017, 11, 3867–3874.

[4] Sancho, A. Vandersmissen, I. Craps, S. Luttun, A. Groll, J. A new strategy to measure intercellular adhesion forces in mature cell-cell contacts. Sci. Rep. 2017, 7, 46152.

[5] Ines, Lüchtefeld. Alice, Bartolozzi. Julián M. M. Oana, Dobre. Michele, Basso. Tomaso, Zambelli. Massimo, Vassalli. Elasticity spectra as a tool to investigate actin cortex mechanics. J Nanobiotechnol. 2020, 18, 147.

[6] Dehullu, J. Valotteau, C. Herman-Bausier, P. Garcia-Sherman, M. Mittelviefhaus, M. Vorholt, J. A. Lipke, P. N. Dufrene, Y. F. Fluidic force microscopy demonstrates that homophilic adhesion by Candida albicans Als proteins is mediated by amyloid bonds between cells. Nano Lett. 2019, 19, 3846–3853.

[7] Mittelviefhaus, M. Müller, D. B. Zambelli, T. Vorholt, J. A. A modular atomic force microscopy approach reveals a large range of hydrophobic adhesion forces among bacterial members of the leaf microbiota. ISME J. 2019, 13, 1878–1882.

[8] F. Weigl, C. Blum, A. Sancho & J. Groll. Correlative Analysis of Intra- versus Extracellular Cell Detachment Events vis the Alignment of Optical Imaging and Detachment Force Quantification. Adv. Mater. Technol. 2022, 2200195.


【相關產(chǎn)品】

  多功能單細胞顯微操作系統(tǒng)- FluidFM OMNIUM:http://m.sdczts.cn/zt2203/product_386418.html

2023-03-07 22:09:15 355 0
高通量、自動化單細胞力譜測定!多功能單細胞顯微操作全新技術助力單細胞力學研究

研究現(xiàn)狀

單程細胞具有復雜生物學性質,它們通過細胞外基質ECM形成緊密的細胞與基質細胞與細胞連接,諸如上皮細胞通過這種特殊的鏈接方式構成了屏障層保護人體免受外界損傷。因此細胞之間以及細胞基底的粘附力測定對于研究細胞粘附蛋白的機制有著重要意義。使用力學工具測量細胞間以及細胞與基質之間的粘附力始終不是一件容易的事情。首先,由于細胞與基質的作用力僅為nN級別,因此需要力學精度較高的設備才能夠測量,而且在這其中較為適合的工具為原子力顯微鏡(AFM)。原子力顯微鏡能夠提供納米級別的操作精度并可測量從pN~nN范圍的力譜。但是受制于AFM探針本身的限制,需要借助修飾手段才能夠讓細胞與探針固定到一起,這個過程十分繁瑣,并且由于需要大量手工操作很難實現(xiàn)高通量的測量。而不同的細胞由于細胞異質性使得要想確定粘附力需要較多樣本才能獲得相對準確的值,無法實現(xiàn)高通量測量直接限制了原子力探針在細胞粘附力上的應用。


多功能單細胞顯微操作FluidFM技術

多功能單細胞顯微操作FluidFM技術的出現(xiàn)改變了這一現(xiàn)狀,它使用特殊的中空探針能夠輕松地通過負壓抓取細胞,取得和AFM近似精度的數(shù)據(jù),無需在探針上進行任何修飾,不會改變細胞表面的任何通路,從而能夠得到接近細胞原生的數(shù)據(jù)。在實驗結束后能夠通過正壓快速丟棄用過的細胞,具備很高的自動化,能夠快速測量細胞粘附力。


使用FluidFM對細胞操作的基本流程


FluidFM在粘附力測量上具備顯著優(yōu)勢。如圖所示,F(xiàn)luidFM能夠通過負壓將細胞吸附到原子力探針的末端,通過高精度位移臺的控制將細胞從基底上分離,并且同時記錄FD曲線。通過FD曲線能夠獲得最 大粘附力Fmax和粘附能量Emax。通過高度自動化的控制系統(tǒng)能夠在短時間內測量大量細胞粘附力,評估細胞群體分布以及細胞間差異,并且可有效避免傳統(tǒng)粘附力測量因準備時間過長而錯過最 佳測量時間導致的細胞粘附力改變,得到更為精 準的結果。


2023-02-24 11:28:18 215 0
講座通知|單細胞顯微操作系統(tǒng)FluidFM BOT在單細胞分離中的應用

報告日程


報告時間

應用講座:2020年12月2日,上午09:30—10:30

上機培訓:2020年12月2日,上午10:40—11:40 ;下午13:30 開始

報告地點

應用講座:北京大學金光樓311

上機培訓:北京大學金光樓126

報告人&培訓人胡西 博士


多功能單細胞顯微操作系統(tǒng)FluidFM BOT簡介


       北京大學生命科學學院公共儀器ZX引進的多功能單細胞顯微操作系統(tǒng)FluidFM BOT,是國內首套系統(tǒng)。于2020年9月順利安裝于金光樓126室并開始運行,生科院公共儀器ZX覃思穎老師直接負責儀器的管理維護和樣本測試工作。


       FluidFM BOT是一種將微量注射與原子力顯微鏡技術相結合的新一代單細胞顯微操作系統(tǒng)。它所整合的納米級位移臺能夠實現(xiàn)在細胞表面進行JZ的操作和fL級的流體控制。因此FluidFM BOT在技術層面上具有非常ZY的單細胞操縱能力。



多功能單細胞顯微操作系統(tǒng)FluidFM BOT獨特秘籍


        在當代生物學與醫(yī)學的研究中,對單個細胞的分離一直有著很高的需求。然而傳統(tǒng)手段中卻鮮有能夠在原位無損的細胞分離的操作設備和技術。而FluidFM在這一方有著獨特的秘籍,它能夠在原位僅消化單個細胞并將其轉移到指定位置。



使用FluidFM BOT進行單細胞分離:

  • 通過fL壓力泵實現(xiàn)單個細胞的胰酶消化

  • 將單個細胞通過強大的微管探針直接抓取并放置在指定部位

  • GX而簡便化自動操作


多功能單細胞顯微操作系統(tǒng)FluidFM BOT應用實例

 

1. 注射多種gRNAs和Cas9

使用FluidFM BOT將熒光標記物共注入CHO細胞,等待細胞表達。

2. 候選克隆的單細胞分離

將目標細胞直接原位分離到新的培養(yǎng)板的指定位置。

3.單克隆的擴增與分析

等待單克隆細胞系的增殖,在達到數(shù)量后進行測序分析

? 多個gRNAs同時注入

? 活率:> 95%

? 實時成像證明單克隆性

? 活率:> 95%

? 確保細胞系為單細胞克隆 

? ZJ生長位置,避免邊緣效應



4. 植物原生質體的單細胞分離——數(shù)據(jù)圖片來自北大生科院

即使是脆弱而沉重的植物原生質體,F(xiàn)luidFM BOT 也能夠“溫柔”地將其搬運到指定位置,實現(xiàn)無損分離。


5. 對菌群進行單個細菌的分離


即使是幾個微米的細菌,F(xiàn)luidFM BOT 也能夠將它放到指定部分,實現(xiàn)單個細菌的定位操作。




2020-12-01 15:57:40 436 0
多功能單細胞顯微操作系統(tǒng)FluidFM BOT的原理與應用介紹

       瑞士Cytosurge AG公司的多功能單細胞顯微操作系統(tǒng)FluidFM BOT,是將原子力系統(tǒng)、微流控系統(tǒng)、細胞培養(yǎng)系統(tǒng)合為一體的單細胞操作系統(tǒng),采用不同孔徑的微型納米注射器,可實現(xiàn)單細胞注射(Injection)、活細胞內物質提?。‥xtraction)、單細胞分離(Isolation)、粘附力測定(Adhesion)、納米打印(Nano-printing)等多種功能,全程機械臂操縱,將污染風險和人為誤差降到ZD,提高工作效率與實驗可重復性,具有高度自動化、操作速度快與操作精確度高等特點,能夠在單細胞水平上為研究者提供極大的便利,可應用于單細胞質譜、單細胞力譜、單細胞基因編輯、細胞系構建、藥物研發(fā)、JZYL等領域。

 

 

       北京大學生命科學學院公共儀器ZX的多功能單細胞顯微操作系統(tǒng)FluidFM BOT,是國內首套多功能單細胞顯微操作系統(tǒng),于2020年9月順利安裝于金光樓126室并開始試運行,由公共儀器ZX覃思穎老師負責接樣測試與維護管理。目前本ZX的FluidFM BOT系統(tǒng)已成功應用于單細胞注射與物質提?。ㄐ∈篌w外培養(yǎng)原代海馬神經(jīng)元、昆蟲葉蟬細胞、MDA-MB-231細胞等)、單細胞分離(植物細胞原生質體、U2OS細胞等)與粘附力測定(細菌侵染細胞時細菌的粘附力、血管內皮細胞對不同基底的粘附力等)等多方面科研需求。

 

以下是多功能單細胞顯微操作系統(tǒng)FluidFM BOT的多個功能應用與實例介紹。

 

FluidFM BOT結合原子力系統(tǒng)、微流控系統(tǒng)于一體

(https://doi.org/10.1021/nl901384x)


 

FluidFM BOT功能應用

 

單細胞注射實例
 

       FluidFM BOT可以將多種不同類型的可溶性物質JZ注入細胞核或細胞質中,可量化注射體積(fL級別),可實現(xiàn)批量注射(每小時注射超過100個細胞),尤其適用于使用傳統(tǒng)方法極難轉染的細胞,且對細胞幾乎沒有損傷。

CHO細胞的Lucifier Yellow染料注射

 

C57小鼠體外培養(yǎng)原代海馬神經(jīng)元DIV7的Dextran染料注射(北大生科院數(shù)據(jù))

 

活細胞內物質提取實例
 

       FluidFM BOT系統(tǒng)的活細胞內物質提取功能十分溫和,可直接用微型納米注射器吸取活細胞的細胞質或細胞核中的物質,無需經(jīng)過化學或生物學手段進行破膜處理,不會產(chǎn)生裂解的細胞碎片,不會對內部細胞器造成任何破壞,可用于電鏡成像、酶活檢測、核酸表達檢測、代謝組學、基因測序等多方面研究。

 

活細胞提取物可結合電鏡觀察、酶活測定、轉錄檢測等分析手段

(http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2016.06.025)
 

HeLa細胞的細胞質物質提取

 

單細胞分離實例
 

       FluidFM BOT可進行無損細胞分離,對于懸浮細胞,可將細胞吸取并轉移釋放即可。對于貼壁細胞,可在探針的樣品池中加入消化液如胰酶,對指定位置的細胞進行消化,然后再進行吸取與轉移釋放。FluidFM BOT實現(xiàn)的單細胞分離存活率很高,結合單細胞注射可實現(xiàn)快速轉染細胞并建立單克隆細胞群,對于工程細胞株的建立十分有效。

植物原生質體的單細胞分離

(北大生科院數(shù)據(jù))
 

貼壁細胞CHO的單細胞分離

 

粘附力測定實例
 

       FluidFM BOT系統(tǒng)通過負壓將細胞吸附在探針針孔處,對細胞的吸附力比蛋白結合更加牢固,能夠直接將細胞從基底上分離。這種方法不需要激活細胞的任何信號通路,可以得到最接近細胞原生的數(shù)據(jù)。不同的探針針孔直徑(2、4、8um)可適用于不同大小的細胞粘附力測定,我們甚至可使用孔徑為300nm的探針進行更小個體的吸附與粘附力測定,目前在本ZX的FluidFM BOT系統(tǒng)已成功應用于金黃色葡萄球菌侵染大鼠腸上皮細胞時的細菌粘附力測定(nN級別)。
 

不同大小的單細胞粘附力測定

(https://doi.org/10.1038/s41598-019-56898-7)

 

納米打印實例
 

       FluidFM BOT系統(tǒng)還是一臺納米打印設備,可以在實驗器材上鋪設特定的基底膜,如打印親水或親脂性物質,從而實現(xiàn)對細胞貼壁的操縱,構建不同的細胞模式,實現(xiàn)對細胞信號轉導機制、腫瘤細胞群落遷徙、神經(jīng)細胞樹突或軸突形成的研究。

 

CMD基底打印cRGDfK的細胞貼壁生長Pattern研究

(DOI: 10.1021/acs.langmuir.8b03249)

 

       多功能單細胞顯微操作系統(tǒng)在高性能單元的監(jiān)控下,通過全自動的工作站實施操作,可確保實驗的平穩(wěn)、順利的進行。探針有多種孔徑規(guī)格可選,也可結合FIB技術進行探針定制,結合不同的探針可實現(xiàn)各式各樣的應用,以上僅展現(xiàn)部分應用,更多的新功能有待各位老師與同學結合自己的課題需求進行探索與發(fā)掘,歡迎大家聯(lián)系前來測試樣品!


2020-12-01 11:01:22 628 0
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2011-03-11 16:35:04 573 2
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6月25日,在太平洋彼岸,由Nature主辦珀金埃爾默協(xié)辦的網(wǎng)絡直播中,多倫多大學的David Andrews博

[1] 和來自悉尼大學的Elizabeth New博士[2] 結合珀金埃爾默解決方案,向我們展示單細胞水平分析推動下的前沿癌癥研究。大家可以在微信文末獲得完整視頻的鏈接,同時我們特意做了視頻的漢化,并提供雙語字幕,讓大家的學習更加輕松有效。

 

高內涵應用的臨床轉化

David Andrews博士關注高內涵應用的臨床轉化,致力于利用病人來源的腫瘤細胞(Patient-derived cell,PDC)模型實現(xiàn)腫瘤ZL的精 準YL。在該研究中,Opera Phenix 高內涵平臺在20X物鏡配置下(臨床轉化考量),主導基于1536孔板的高通量細胞表型篩選。

 


 

基于體外模型進行藥效預測的一大挑戰(zhàn)就是在支持高通量篩選的同時,如何保證樣本的病理生理相關性。針對血液瘤樣本,David Andrews利用小分子化合物模擬體內微環(huán)境,在不過度改變細胞命運的情況下對PDC進行一定的重編程。并在此基礎上,David Andrews通過多種染料分析了常見的細胞活力指標,包括細胞核形態(tài)、線粒體膜電位和凋亡等。

 

在單細胞解析中,David Andrews向我們強調了樣本的復雜性,需要利用機器自學習的優(yōu)勢來深度挖掘藥物處理后的表型變化。利用對照藥物,研究通過多指標分析定義多種表型,并以此為基礎進行臨床抗腫瘤藥物的藥效預測。通過分析藥物處理后的PDC細胞表型,不僅能預測針對特定病人的藥物ZL有效性,還能挖掘藥物對應的細胞表型,做到了細胞表型-藥物相互作用的深度分析。

 

 

Z 后的答疑環(huán)節(jié)也非常精彩,涉及到流式細胞技術、免疫ZL、外泌體、臨床轉化和機器自學習等多個熱門方向。在答疑的過程中,David Andrews也強調了Opera Phenix 高內涵平臺的Pre-scan和水鏡等優(yōu)勢,是能靈活用于從科研研究到臨床應用開發(fā)的檢測平臺。

單細胞ICP-MS應用優(yōu)勢

Elizabeth New博士則從金屬藥物和納米材料分析角度出發(fā),展示了單細胞水平分析在腫瘤藥物研究中的應用前景?,F(xiàn)階段,鉑類等金屬藥物已經(jīng)成為化療ZL中的一線用藥,并且是多種聯(lián)合用藥的基礎。要了解金屬藥物和細胞之間的相互作用,我們離不開分析細胞對金屬的攝取和積累,探究藥物和蛋白&DNA之間的相互作用,以及藥物處理對整個細胞穩(wěn)態(tài)的影響。傳統(tǒng)的分析技術主要基于大量細胞的裂解液得出均一化的結果,因此受到金屬藥物代謝多樣性和腫瘤細胞異質性的挑戰(zhàn)。

 


 

針對金屬藥物代謝多樣性的難題,Elizabeth New利用熒光探針特異識別具有活性的鉑類藥物代謝中間體,并結合成像技術分析腫瘤細胞對藥物的攝取情況。類似地,基于流式技術的分析方法也可以從單細胞水平分析細胞的的氧化還原狀態(tài)。

 

眾所周知,精 準醫(yī)學需要解決的一大難題就是腫瘤異質性分析。結合了電感耦合等離子體(ICP)的高溫電離特性的質譜技術(ICP-MS)雖然極為靈敏,但無法從單細胞水平解析腫瘤細胞的異質性。因此,單細胞ICP-MS分析技術因運而生。在擁有質譜靈敏度的同時,珀金埃爾默的單細胞ICP-MS解決方案僅需少量的細胞,就可完成多種細胞的胞內金屬離子的特異檢測。這次報告中,Elizabeth New從金屬含量和納米顆粒分析兩個方向展示了單細胞ICP-MS的應用優(yōu)勢。

 


 

基于單細胞ICP-MS分析的結果,我們可以看到隨著時間的推移,腫瘤細胞逐漸積累金屬藥物。同時對比順鉑敏感的腫瘤細胞株,耐受細胞株明顯攝取更少的金屬藥物。進一步的實驗證明,血清饑餓導致的細胞周期變化不會影響細胞對藥物的攝取。針對納米金的研究,ICP-MS可直接用于分析懸液樣本中的顆粒大小和均一性等理化性質,而單細胞ICP-MS則能從單細胞水平發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞對納米金顆粒攝取的異質性。

 


 

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參考文獻

1.https://sunnybrook.ca/research/team/member.asp?m=514&page=172

2.https://sydney.edu.au/science/people/elizabeth.new.php

關于珀金埃爾默:

珀金埃爾默致力于為創(chuàng)建更健康的世界而持續(xù)創(chuàng)新。我們?yōu)樵\斷、生命科學、食品及應用市場推出獨特的解決方案,助力科學家、研究人員和臨床醫(yī)生解決Z棘手的科學和YL難題。憑借深厚的市場了解和技術專長,我們助力客戶更早地獲得更準確的洞見。在,我們擁有12500名專業(yè)技術人員,服務于150多個國家,時刻專注于幫助客戶打造更健康的家庭,改善人類生活質量。2018年,珀金埃爾默年營收達到約28億美元,為標準普爾500指數(shù)中的一員,紐交所上市代號1-877-PKI-NYSE。

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2019-09-09 15:49:17 789 0
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2009-09-25 19:59:43 631 2
單細胞納米注射網(wǎng)絡研討會

17 December 2019 , 17:00 - 18:00 AM (Beijing)

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    帶您領略FluidFM技術單細胞納米注射的獨特魅力:一種可控、全自動的單細胞顯微操作系統(tǒng)。對于單細胞研究來說,了解化合物對細胞的潛在藥效具有十分重要的意義。但是目前的研究方法很難研究這一過程:既無法確定藥物是否遞送到了每個細胞,也無法確定每個細胞內提送的藥物濃度。通過這次FluidFM線上大會,您將了解到這種技術如果打破這一瓶頸,讓您在藥物研發(fā)中取得優(yōu)勢。

 

會議內容:

?   了解FluidFM如何進行單細胞研究。

?   了解FluidFM納米注射的機制以及應用

?   了解注射體積的標定對單細胞研究的意義

?   現(xiàn)場DEMO演示FluidFM實驗操作。

 

會議安排:

?   介紹FluidFM技術、納米注射、注射后觀測和體積測量的方法      20 min

?   DEMO演示單細胞注射的方法以及注射體積測量的方法               20 min

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2019-12-13 09:39:44 369 0
凈信單細胞懸液制備儀|制備小鼠大腦單細胞懸液

實驗目的:制備小鼠大腦的單細胞懸液

實驗儀器:單細胞懸液制備儀,研磨套裝管,濾管,移液槍,培養(yǎng)皿,鑷子,手術刀

實驗試劑:PBS液,凈信消化酶,終止液

操作步驟:

1、開機預熱,打開加熱模塊1,加熱模塊2

2、取活體組織后,放入PBS液中去紅,然后取20-50mg(約小米粒大?。?,再分成若干等分

3、把消化酶用移液器加入研磨套裝管中,將加滿消化酶的離心管放入預熱模塊中預熱幾分鐘

4、將處理好的組織用鑷子轉移到加滿消化酶的離心管中

5、將裝滿消化酶和組織的離心管放置到加熱板中,選擇25分鐘程序,開始運行

6、程序結束取出離心管,將消化好的組織液轉移到過濾管中,即得到一管單細胞懸液

儀器介紹:

上海凈信單細胞制備儀JX-CKSM-6WK(6通道加熱型)是一種集成金屬浴消化與溫和剪切組織的新一代細胞懸液制備設備,應用于流式細胞術/單細胞測序/原代細胞培養(yǎng)等實驗,具有起始組織量小,時間短,細胞得率高,細胞活性高的特點。采用國際DIN方法設計,低噪音,使用方便,性能穩(wěn)定。

應用領域:腫瘤研究 心血管研究 干細胞研究 免疫研究 神經(jīng)科學研究

產(chǎn)品應用:

單細胞測序(Single-Cell RNASeq)

多色流式分析(Multicolor Flow Cytometry)

質譜流式細胞計數(shù)(Mass Cytometry)

原代細胞分離培養(yǎng)(Primary Cell Isolation And Culture)

細胞ZLCAR-T

2021-05-21 16:54:28 391 0

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