活细胞成像—专家剖析（Microimage译）

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Caitlin Smith

科技聚焦

以前的细胞生物学家从来没有像如今如许，有这幺多的对象研讨细胞内部到底产生了什幺变更。即使是新手也可以用活细胞成像体系来便利快速的不雅察样品。近年来跟着数据存储和组织才能的加强，慢速拍摄技巧也在慢慢进步。

尽管近年来成长敏捷，然则活细胞成像体系仍然有很 的成长空间。“活细胞成像体系的真正焦点是使研讨人员懂得细胞中的分化‘决议’进程，同时在及时前提下不雅察这一进程，”CELLASIC的总监 Philip Lee如许说，“我们开端在合成生物学中应用活细胞成像不雅察。在这个范畴中，一些很庞杂的细胞功效可以很清晰地经由过程活细胞不雅察到，来剖析一些根本的表型。下一步的目的是活细胞不雅察研讨动态的进程。”依据动态进程产生的速度，可能须要一些研讨办法，例如快速的图像捕获和更慢的慢速拍摄。今天的活细胞成像对象，可以使研讨人员看得“更深、更快、更久长”。

“看得更深”

研讨人员想研讨单个或者表皮细胞，以及细胞内部组织的需求如今可以实现了。“活细胞成像的主要的新技巧是将多光子技巧和全内反射荧鲜明微镜技巧联合在一路，”奥林巴斯美国公司激光共聚焦部分司理Dennis Donley说，“这个范畴在慢慢的成长，重要是因为科学家想同时不雅察外面的特点和细胞内部动态进程。”奥林巴斯Fluoview FV1000-EVA联合了各类显微镜的特点于这款产物中。在Fluoview FV1000-MPE产物中，奥林巴斯也联合了多光子技巧来研讨更深层的细胞构造，还可以同时从样本两个分歧区域同时感光。拥有脉冲飞秒红外激光和奥林巴斯长工作距离UIS2物镜，Fluoview FV1000-MPE可以拍摄样品深度达几百微米。

Andor公司也采取了包含TIRF在内的改革体系用于外面细胞研讨，同时该体系还有其他特征。这个新的体系同时聚集了碟片共聚焦、TIRF和LED-照明的宽视场图像模块。最新的体系中还包含FRAPPA。荧光漂白恢复技巧（FRAP）和光激活技巧（PA）已经用于成像技巧中，在该技巧中，可以用盘算机操作的激光束用来对用户指定的样品区域进行光漂白和光激活。在多种成像模式中应用统一激光光源，Andor采取了一种多端口转换技巧（MPS）。MPS采取快速敏感电流计在1ms内调剂输出电流，外部用TTL掌握。

“看得更快”

拍摄快速细胞运动的图像或者更快的衬着图像的技巧已经 进步。举个例子来说，Improvision （如今为PerkinElmer公司一部门）开辟了新型UltraVIEW VoX碟片共聚焦成像体系，还配有3D/4D的Volocity图像软件，可以更快速的获取图像。Improvision市场部司理Nicky Francis说，“UltraVIEW VoX联合了ProSync专利技巧，该技巧可以供给高速的图像捕获机能，下降图像的虚影，进步对样品的掩护，是以UltraVIEW VoX可以供给更好的高速3D活细胞成像不雅察。UltraVIEW VoX体系有Volocity图像软件支撑，供给从图像获取到图像揭橥的一系列的技巧对象，包含3D/4D剖析。”

在高容量筛选的快速成像中，PE公司的 new Opera和 Opera LX的高容量筛选酶标仪联合Acapella图像剖析软件，在剖析进程中对细胞发生的损害很小。Nipkow式的扭转盘，内含共聚焦用加强针孔阵列的微镜头，这两者组合是高容量筛选的不贰选择。它可以高速成像同时将光毒性和光漂白降到更低。PE new Opera和 Opera LX这两款产物可以模仿细胞发展情况,掌握温度、湿度和CO2浓度。为了能进行长时光的多种参数测定，这两款产物还供给了一个完全的活细胞工作平台，包含外部造就箱和平板操作平台。高通量活细胞筛选可以 范围在这款产物中实现，包含平板读取、储存、造就，构成和试剂的液体操作，平板洗涤和离心等。

“看得更久”

现实上，一些可以供给长时研讨例如时光序列试验的体系，对细胞心理学的庞杂进程的不雅察起到至关主要的感化。Molecular Devices的市场部总监Michael Sjaastad说，“多通道的延时研讨在新药发明研讨中有着异常主要的意义，那些可以在一段时光内坚持造就前提的体系可以使二次筛选成为可能。体系开辟最 的挑衅是，硬件在分歧的造就前提下的正常运行、和掌握多维和延时数据的软件的设置装备摆设。”Molecular Devices的ImageXpress Micro高通量筛选体系就知足了上述的前提。

活细胞的延时研讨同时受益于微流体技巧的成长。CellASIC在ONIX 动态细胞造就平台的活细胞成像上就应用了微流体技巧。在微流体造就室中，造就的细胞在成像进程中受到连续赓续的灌注和情况的转变。“今朝的微流体板已经可以跟市情上的所有倒置显微镜兼容，这对涉及到某些刺激的动态研讨的进程尤为有效，好比被发展身分、引诱物和药物引诱的基因表达、卵白定位。”Lee说明说。

Lee愿望以微流体技巧为基本的体系，有助于在延时研讨中细胞造就前提的尺度化。“诸如温度，pH，剪切速度，细胞造就外面，造就基中细胞浓度，造就基改换办法等等在分歧的试验中都有很 的差别，”Lee说。“以微流体技巧为基本的细胞造就技巧对细胞体外试验的研讨有伟大的改革意义。不仅仅因为该技巧在细胞造就情况中造就前提掌握的性，它还可以使更多的细胞的心理行动在体外重建。”

总结

“看得更深，更快，更远”——始终有我们可以全体同时做到，当然只要我们有足够的空间储存数据。“将共聚焦部门，TIRF，FRET和电心理记载功效整合到一个体系中，如许还可以知足数据处置和多维图像衬着的高需求，”Coates说。“在软件方面，壮大的说话如Python，已经开端在生物数据处置上逐渐运用并发生影响。”我们愿望电脑可以跟上体系成长的挑衅。

中国显微图像网推举原文出处：

http://www.biocompare.com/Articles/TechnologySpotlight/965/Live-Cell-Imaging.html

Live Cell Imaging

Technology Spotlight

Monday September 08, 2008 by Caitlin Smith

Never before have cell biologists had so many tools to help them see what’s happening in and around their cells in real time. Even imaging novices can find live cell imaging accessible today with the quickly emerging technologies in this fast-paced field, from state-of-the-art microscope systems to fancy new fluorophores. And with data storage and organizing capabilities growing every year, the opportunities for time-lapse studies grow too.