活細胞成像在監測細胞形態中的應用
瀏覽次數:1353 發布日期:2024-3-12
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細胞是生命活動的基本結構與功能單位。細胞種類繁多,且形態各異,有球形、橢圓形、扁平形、長梭形、星形等。各種細胞總是會保留自己的固有形態,而且其形態與功能相適應。
細胞形態的變化(細胞的形狀與外觀)與細胞的狀態密切相關,細胞是否受到污染以及細胞所處的凋亡階段等均可以通過對細胞形態的觀察進行判定。
二、細胞形態監測的應用
細胞發生不同的污染,形態會有不同的變化,如細胞發生細菌污染,會導致細胞胞內顆粒增多、增粗,最后變圓脫落死亡;若細胞發生真菌污染,則可以觀察到各種形狀的菌絲;若細胞膜周圍和細胞間隙之間出現很多不動的小黑點,則可能發生了支原體污染。根據形態變化來判定不同的污染情況,有助于我們采取相應的措施來挽救細胞。但是一旦發生細胞污染,必定會影響我們的實驗進程,更為嚴重的是當一個細胞發生污染可能會造成實驗室內的所有細胞都受到影響。
因此,定期檢查培養細胞的形態對成功的細胞培養實驗來說至關重要。細胞形態的監測除了可以確認細胞健康狀態,也可以讓我們及早發現污染跡象,及早控制。
圖2 不同細胞污染的形態變化(來源:https://www.iivd.net/thread-68325-1-1.html)
細胞凋亡是程序性的細胞死亡方式,是細胞受到特定基因調控后的主動性死亡過程,具有獨特的形態學變化。細胞凋亡早期,細胞首先變圓,與鄰近細胞脫離,失去微絨毛,胞質脫水濃縮,胞膜迅速發生空泡化,細胞體積逐漸縮小,出現固縮,內質網擴張呈泡狀并與細胞膜融合,形成膜表面的芽狀突起;在凋亡晚期,核染色質高度濃縮融合成團狀,核染色質密度增高呈半月形或馬蹄形分布,并凝集在核膜周邊,核仁裂解,形成凋亡小體。根據細胞形態的變化可以在明場或熒光通道下明確的判定細胞是否發生凋亡以及所處的凋亡階段。
圖3 細胞凋亡(來源:https://www.biocompare.com/Editorial-Articles/332620-Monitoring-Apoptosis-by-Flow-Cytometry/)
圖4 細胞凋亡形態變化(來源:https://www.physio-pedia.com/Apoptosis)
對細胞形態學的監測還可以應用于識別特定的細胞、藥物篩選等方面。可以使用光學顯微鏡、電子顯微鏡、掃描顯微鏡進行細胞形態學的監測,此外,
活細胞成像分析系統也可以完美的用于監測細胞形態的變化。
三、Celloger
®產品介紹
Celloger
®系列儀器體積小巧,可以放置在多種細胞培養箱內,并且可以承受自生熱量,實現長期細胞成像(圖5)。Celloger
®系列優化了熒光濾光片和光路,可以以最小的光強實時獲得清晰的活細胞明場圖像和熒光圖像,極大程度的降低細胞光毒性。Celloger
®系列產品包括Celloger Nano、Celloger Mini Plus、 Celloger Pro以及Celloger Stack,可根據自己的需求選擇需要的產品(圖6)。

圖5 Celloger
® Mini plus置于CO
2培養箱內示意圖

圖6 Celloger
® 系列產品線
使用Celloger
® Mini plus (10×物鏡)對Raw264.7細胞進行活細胞成像,間隔拍攝時間為15分鐘,下圖為0h、11h、22h的代表性圖像(圖7)。

圖7 監測LPS刺激下Raw264.7細胞形態學變化(比例尺,50μm)
使用Celloger
® Mini plus對Raw264.7細胞進行實時監測,結果表明,與未經過LPS處理(200ng/mL)的細胞相比,處理組細胞粘附得更加牢固,變得更寬更平(圖7)。
四、結尾
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后續我們將為您繼續介紹活細胞成像系統在不同研究下的應用實例,敬請關注。