奥地利OROBOROS细胞能量代谢分析仪

德国INCYTON实时全息多参数细胞能量代谢分析平台

 

产品中心

CYRIS®   FLO实时全息多参数细胞能量代谢分析仪

 

 

 

代表细胞活力的重要参数包括细胞新陈代谢和细胞形态的变化

 CYRIS®FLOX一方面通过测量细胞耗氧率(OCR)和细胞外酸化率(ECAR)来实时不间断监测新陈代谢指标,另一方面还可以通过测量细胞阻抗和显微成像来监测细胞形态变化。

 

CYRIS®FLOX活细胞和组织样本无标记检测自动化分析平台

具有多种传感器,可实时监测细胞能量代谢过程中的所有参数以及实时获取细胞实时影像。

可对原代细胞、传代细胞、细胞系等细胞的呼吸状态进行在线长时间监测与分析。

CYRIS®   FLO实时全息多参数细胞能量代谢分析仪

 

 

 

 

 24孔样本,每孔可单独进行实验

 测量参数包括耗氧率(OCR)、产酸率(ECAR)、氧浓度同时测量细胞膜的电阻抗

 设备具备显微扫描成像系统,首创实现细胞能量代谢数据与显微细胞影像同时实时监测

 可实现具有细胞显微成像系统细胞计数功能,能够监测样本中细胞数量的实时变化情况,无论是细胞的增殖、细胞凋亡及细胞再生,都能够在线监测和实时记录

 设备可进行室温+5~50°C的温度控制,并可调节氧气浓度和湿度控制

 精确温度控制:+  0.1度

 氧气控制范围1~20%,可做低氧、厌氧等试验

 自动灭菌

 全自动移液工作站,24通道独立换液、加药系统,6个不同试剂池,可实现最多4-5种药品重复、多次精准加入及更换

 可进行几周至数月的长期试验

 全自动化数据处理,可实现无人值守

 实验耗材可以多次重复使用(相同方法及相同样本),配套试剂全部开放,实验运行成本低

 本设备满足现代的生命科学领域、代谢病医学领域、再生医学领域以及运动生理学领域中所有细胞能量代谢、细胞线粒体功能分析等实验的全部需求

CYRIS®   FLO实时全息多参数细胞能量代谢分析仪

 

 

1. 可实时监测细胞生理状态变化,可以监视形态的变化,并以定量的形式高时间分辨率的测量,数据采集频率=20秒。

2.  分析样本:可分析贴壁细胞,悬浮细胞,部分组织样本。      

3. 侦测目标:可以同时实时监测细胞代谢的多个参数,包括细胞酸化率ECAR(pH)、细胞氧气消耗速率OCR(O2)、细胞实时影像、厌氧检测环境、细胞阻抗值(impedance)、高精度检测室温度等。

4. 分析数据要包含:线粒体基础代谢、质子漏、极限呼吸、线粒体呼吸储备、非线粒体呼吸、细胞阻抗、细胞数量、细胞凋亡、细胞再生、心血管等需要在厌氧环境中检测的细胞等。

5. 无需标记物的非入侵式荧光测量:无需额外的试剂,不接触细胞,不破坏细胞结构,不需人员监控,全自动检测采集数据,并且分析导出监测细胞代谢获得的实时生理学参数变化曲线。

6. 通过芯片电极监测,电信号的抗干扰能力更强,监测数据更准确,测量不同的生理学参数,每个参数均可获得多个位置的数据点。

7. 自动四维换液AI机器人系统模块保持培养环境的新鲜,实时保持细胞生长环境O2的充足,不会累积药物代谢残留、代谢物残留,不会影响细胞的生长环境变化,整个实验环境中保证相同的新鲜培养溶液环境。

8.芯片组成:光化学生物传感器;IDES(交叉的电极结构):测量细胞阻抗既细胞粘附度。

9.检测室温度控制范围室温+5–50℃。

10. 可同时检测样本24个。

11. 单个检测孔的细胞培养溶液体积:200ul。

12. 软件系统可以平行地操控24个孔。产酸、耗氧、生物模块、艳阳模块、成像模块、在一个温度可调的多气体控制箱体中(标准温度为37°C±0.1℃)。

13. 具备全自动机器人手臂模块,通过程序控制准确加液和换液、加药和换药,可以实现细胞环境溶液自动更换为新鲜培养溶液,达到清除细胞生长环境中的一系列药物残留、代谢废物残留,并且通过软件控制模块可以实现实时加药和换药功能。

14. 连续测量时间:终点法4-8小时检测,也可以实现1天、1周、两周天及长达数月的时间。

15. 试验重复误差:高质量CMOS芯片技术,监测更准确,试验重复误差:≤3%。

16. 单孔试验样本需要的细胞基数:104。

17.封闭的培养体系保证了细胞无菌生长环境,提高了多种气体的高精度浓度。

18. 可自定义检测程序,并能实时存储检测模版。

19. 专业性分析控制软件控制整个实验过程并且可以在电脑显示屏上实时在线检测显示具体的产酸率、耗氧率、细胞阻抗、细胞影像信息等实验数据,所以实验者可以随时观察实验进程并及时做出记录和分析。

20. 实时数据获取与分析,可检测产酸率、耗氧率、厌氧环境、细胞阻抗、细胞影像信息等多种指标,并且自动将每一个检测孔上的多个检测器的实时数据拟合出实验代谢变化斜率,可编程的自动标准化每次的换液程序、换液量等。

21. 可以对样品进行实时200倍的光学显微监测成像。

应用方案(一):

 

 

化疗药物CAA对MCF-7的生长抑制作用能力:使用MCF-7人乳腺癌细胞系,在培养12h后加入CAA药物,分别分为CON组、低剂量组和高剂量组,对MCF-7细胞的耗氧率、产酸率、细胞膜电阻抗以及活细胞成像进行同时检测,结果如下:

 

 

 

 

Contro组、中剂量组和高剂量组分别处理的细胞中,耗氧率Ocr的随时间的变化情况,可见中剂量组和高剂量组细胞代谢水平均降低,其中高剂量组变化较大 。 

Control组、中剂量组和高剂量组分别处理的细胞中,细胞在显微镜下可见细胞形态和细胞数量均发生了改变,测量24小时后,高剂量组细胞明显出现细胞死亡和细胞裂解等现象

 

Contro组、中剂量组和高剂量组分别处理的细胞中,耗氧率Ocr的随时间的变化情况,可见中剂量组和高剂量组细胞代谢水平均降低,其中高剂量组变化较大 。 

Control组、中剂量组和高剂量组分别处理的细胞中,细胞在显微镜下可见细胞形态和细胞数量均发生了改变,测量24小时后,高剂量组细胞明显出现细胞死亡和细胞裂解等现象 

应用方法(二):

 

 

药物SDS对L929小鼠成纤维细胞系的刺激作用

 

 

 

中剂量组细胞在SDS加入后,细胞代谢水平随时间逐渐降低,而高剂量组细胞在加入药物后呈现细胞代谢水平迅速降低的现象

中剂量组细胞在加入SDS后,其产酸率出现短暂的升高,可见细胞利用糖酵解增加来抵抗SDS带来的刺激作用,随着药物作用时间的增加,最终糖酵解能力将至最低

显微成像可见,细胞在加入药物后,中剂量组细胞逐渐出现细胞死亡现象,而高剂量组则在很短的时间内即出现细胞死亡的现象,随时间增加,细胞几乎全部死亡裂解

参考文献(一):

 

研究者在培养第18h时第一次加入一定浓度的低营养物质培养基,培养10h,实时记录可见,细胞耗氧率几乎无变化,胞外产酸在低营养培养基加入后即出现明显的酸度下降,而细胞膜电阻抗略有差异;在34h时再次加入低营养培养基,可见耗氧率无变化、产酸能力依旧明显,而细胞膜电阻抗已无明显变化;继续监测至50h时,加入低营养培养基可见,细胞耗氧、产酸、细胞膜电阻抗与34h时变成趋势一致,可见细胞在低营养培养基中仍能够保持细胞活性,由于细胞膜电阻抗未发生明显变化,则表明细胞活性很好,未出现细胞死亡。

 

 

实验中分别添加丙酮酸、谷氨酸、ADP、琥铂酸、鱼藤酮、寡霉素、FCCP、抗霉素等,实验结果显示线粒体在底物型试剂添加过程中其耗氧率随底物的添加产生变化,而活性氧的变化不明显。当抑制剂添加之后,明显可见活性氧产生积累,进而影响耗氧率的变化情况。 

 

两种人类乳腺癌细胞持续65H监测结果

活细胞显微成像可见MCF-7细胞(A-B)在18h低营养培养基加入前后的活细胞对比,可见细胞形态已发生了形变,这与18h时MCF-7细胞的细胞膜电阻抗出现差异结果一致;MDAMB-231细胞(C-D)在低营养培养基加入后的变化不明显,但活细胞成像可见细胞活动性有所下降。

参考文献(二):

 

两种人乳腺癌细胞在低营养培养基加入前后的细胞形态、密度、活力的变化情况

 

 

 

Incyton实时全息细胞代谢分析平台适合对活细胞进行长期监测,进而观察细胞的能量代谢水平、细胞活力、细胞形态等变化情况,实现数据与图像的完整结合,使实验更加具有可靠性

 

参考文献:F. Demmel, M. Brischwein, P. Wolf, F. Huber, C. Pfister, B. Wolf: Nutrient depletion and metabolic profiles in breast carcinoma cell lines measured with a label-free platform. Physiol. Meas. 2015; 36: 1367–81