ECIS细胞动态分析仪-PowerPoint演示文稿

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1、Dakewe Biotech Co.,LTDECIS细胞动态分析仪细胞动态分析仪深圳达科为生物公司深圳达科为生物公司 细胞生物学研究新技术平台细胞生物学研究新技术平台Dakewe Biotech Co.,LTD Ivar Giaever Winner of the 1973 Noble Prize in PhysicsECIS技术的发明人技术的发明人Dakewe Biotech Co.,LTD Electric Cell-Substrate Impedance Sensing（ECIS）是一种细胞行为学动态研究的技术平台，是一种细胞行为学动态研究的技术平台，能够实时、能够实时、定量、无损伤、非

2、介入地研究生长细胞定量、无损伤、非介入地研究生长细胞形态、位置、数目等变化。形态、位置、数目等变化。三大特点：三大特点：无损伤的细胞动态研究平台（不用染色、标记）无损伤的细胞动态研究平台（不用染色、标记）实时定量实时定量地进行地进行测量，实时获取数据测量，实时获取数据实验实验结果结果具有高度具有高度可重复性，可重复性，而而传统方法对细胞动态传统方法对细胞动态行为行为多数只能多数只能采用定性采用定性研究研究ECIS 技术简介技术简介Dakewe Biotech Co.,LTDECIS 测量技术原理测量技术原理ECIS（Electric Cell-substrate Impedance Sensi

3、ng）从基底电极板到培养液的电流通过细胞层细胞数目、形态变化、细胞间、细胞与基底之间连接紧密度、细胞迁移运动等，均导致可测量的电阻值变化Dakewe Biotech Co.,LTD细胞层电阻研究技术 ECIS 基本原理：测量电极与溶液间的电阻基本原理：测量电极与溶液间的电阻 当电极上覆盖生长细胞时，由于这些细胞的覆盖率、细胞间连接的紧当电极上覆盖生长细胞时，由于这些细胞的覆盖率、细胞间连接的紧密程度、细胞与基质间的空间大小等因素影响，会出现电阻变化密程度、细胞与基质间的空间大小等因素影响，会出现电阻变化Dakewe Biotech Co.,LTD 上图是直径直径250um250um金属圆孔电极

4、金属圆孔电极的显微照片。金属表面是经过特殊工艺处理过的，适宜细胞生长的区域 中心圆孔电极周围的黄色区域是绝缘层，绝缘层同样很适合细胞的生长,其表面是按正常细胞培养板表面制作的Dakewe Biotech Co.,LTD 目前已发表过的目前已发表过的相关文献相关文献的细胞的细胞种类种类有有：BAEC、BPAEC、Caco2-BBE、ECV304、HEK、LP3、MCF-7、MDCK、Myoblast、NRk、Orbital Fibroblasts、ROS17/2.8 V79、WI38等等数百种细胞系数百种细胞系细胞类型细胞类型Dakewe Biotech Co.,LTD 细胞损伤和修复细胞损伤和

5、修复 细胞生长和粘附细胞生长和粘附 细胞对药物细胞对药物、刺激物刺激物和和病毒感染的反应病毒感染的反应 肿瘤细胞浸润和转移肿瘤细胞浸润和转移 细胞微运动细胞微运动 细胞趋化细胞趋化 流动状态下的细胞行为流动状态下的细胞行为 不同氧环境下细胞生长的研究不同氧环境下细胞生长的研究ECIS技术的应用领域应用领域Dakewe Biotech Co.,LTDECIS在损伤修复实验中的应用在损伤修复实验中的应用传统的损伤修复实验：传统的损伤修复实验：划痕实验划痕实验人为因素人为因素的影响的影响实验实验结果难于评估结果难于评估ECISECIS损伤修复实验：损伤修复实验：操作操作自动化自动化 实验的实验的高度

6、重复性高度重复性 实时实时定量地监测定量地监测细胞损伤修细胞损伤修复复过程过程，数据便于统计分析，数据便于统计分析Dakewe Biotech Co.,LTDElectrical Wound-healing For Cells in vitro Charles R.Keese,etc.Nov 24,2003 PNASX轴：时间 Y轴：细胞电阻上图：上图：BS-C-1细胞按细胞按1.25 X 105/cm2加入加入六孔电极板，细胞逐渐生长至覆盖全板六孔电极板，细胞逐渐生长至覆盖全板下图：三个孔的细胞损伤修复实验下图：三个孔的细胞损伤修复实验：第一个孔未作电击第一个孔未作电击第二个孔以第二个孔以3

7、V 40KHz 10秒电击秒电击第三个孔以第三个孔以3V 40KHz 30秒电击秒电击然后观察细胞电击损伤后逐渐修复生长的情况然后观察细胞电击损伤后逐渐修复生长的情况Dakewe Biotech Co.,LTDPNAS.101:1554-1559(2003).用相差显微镜观察用相差显微镜观察MDCK细胞细胞ECIS损伤修复实验的变化：损伤修复实验的变化：a)a)电击前电击前 e)e)电击前活细胞染色（红色代表死细胞）电击前活细胞染色（红色代表死细胞）b)b)电击后即刻观察电击后即刻观察 f)f)电击后即刻活细胞染色电击后即刻活细胞染色c-d)c-d)电击后电击后1010和和2020小时观察，见

8、到细胞呈向心性生长修复小时观察，见到细胞呈向心性生长修复Dakewe Biotech Co.,LTD类似实验：六孔电极板NRK细胞一个孔未作电击另五个孔以2.5V 40KHz分别10、30、60、120、180秒电击上图：测量细胞层电阻下图：测量细胞层电容Dakewe Biotech Co.,LTD图中可看到图中可看到在用高电压在用高电压对细胞进行对细胞进行损伤后，电损伤后，电阻值瞬间下阻值瞬间下降，然后再降，然后再恢复低电压恢复低电压来进行监控来进行监控其生长修复其生长修复过程过程PNAS.101:1554-1559(2004).Dakewe Biotech Co.,LTDActivatio

9、n of epithelial CD98 glycoprotein perpetuates colonic inflammation Torsten Kucharzik1,etc.Laboratory Investigation(2005)110Caco2-BBE细胞，电击4.5V，40KHz，30sa.红线：电极板预包被anti-CD98 绿线：电极板预包被对照蛋白b.a图的显微镜观察图c.Caco2-BBE细胞用DSS预处理重复a图实验可见anti-CD98抑制DSS处理的Caco2-BBE细胞损伤修复d.c图的显微镜观察图Dakewe Biotech Co.,LTDECIS技术测量细胞生

10、长技术测量细胞生长比较BSC-1细胞和NRK细胞不同的生长曲线Dakewe Biotech Co.,LTD 软骨细胞生长软骨细胞生长的连续监控的连续监控Dakewe Biotech Co.,LTDECIS在细胞、基底膜相互作用方面的研究在细胞、基底膜相互作用方面的研究 -细胞外基质和细胞粘附生长的关系细胞外基质和细胞粘附生长的关系WI-38细胞在不同基质上的生长情况细胞在不同基质上的生长情况：四孔电极板分别包被四孔电极板分别包被:层粘连蛋白层粘连蛋白(Laminin)血清血清(Serum)弹性蛋白弹性蛋白(Elastin)纤粘连蛋白纤粘连蛋白(Fibronectin)上图：不同基质对细胞生长促

11、进作用不同上图：不同基质对细胞生长促进作用不同Dakewe Biotech Co.,LTD新方法研究细胞在不同基质表面粘附新方法研究细胞在不同基质表面粘附生长生长的快慢程度的快慢程度product review Nature.366:591-592(1993).Dakewe Biotech Co.,LTD新方法研究细胞在不同基质表面新方法研究细胞在不同基质表面粘附伸展粘附伸展的快慢程度的快慢程度Dakewe Biotech Co.,LTDDakewe Biotech Co.,LTD一篇文献的分析Electric CellSubstrate Impedance Sensing(ECIS)as a

12、 NoninvasiveMeans to Monitor the Kinetics of Cell Spreading to Artificial SurfacesJoachim Wegener,etc.Experimental Cell Research 259 (2000)MDCK细胞在细胞在10-100,000Hz电场下，电场下，0-20小时三维实时生长曲线，小时三维实时生长曲线，电极板上预铺血清：电极板上预铺血清：上图：细胞层电阻下图：细胞层电容Dakewe Biotech Co.,LTD一篇文献的分析（1）/（2）：）：WI-38/VA-13细胞加入1mM RGDS四肽（箭头处）对照

13、：加入无关四肽RGDS无关四肽无关四肽RGDS：Integrin家族核心活性保守四肽序列介导细胞与多种基底膜蛋白相互作用Dakewe Biotech Co.,LTDMeasurements of endothelial cell-to-cell and cell-to-substrate gaps and micromechanical properties of endothelial cells during monocyte adhesion Noriyuki Kataoka,etc.99(24)2002 PNASECIS同时测量同时测量HUVEC细胞：细胞：1 1 细胞层总电阻细胞层总

14、电阻2 2 细胞与细胞间连接的电阻细胞与细胞间连接的电阻3 3 细胞层与基底膜间的电阻细胞层与基底膜间的电阻细胞层总电阻细胞间电阻细胞与基底膜间电阻说明：说明：ECIS仪器具备仪器具备独特独特的功的功能，能单独测量细胞层与基底能，能单独测量细胞层与基底膜间的电导，通过公式将电导膜间的电导，通过公式将电导换算成电阻，就得到了细胞层换算成电阻，就得到了细胞层与基底膜间的单独电阻与基底膜间的单独电阻Dakewe Biotech Co.,LTDHUVEC细胞加入单核细胞和不加入单核细胞两种条件下测量HUVEC细胞层的韧性。比较两者可知，加入单核细胞后，HUVEC细胞层变“软”了GFP标记的单核细胞和红

15、色荧光染色的HUVEC细胞在电极板上混杂生长的荧光共聚焦显微镜三维计算机模拟成像Dakewe Biotech Co.,LTD细胞对药物，刺激物，病毒感染的反应细胞对药物，刺激物，病毒感染的反应Dakewe Biotech Co.,LTD细胞浸润迁移细胞浸润迁移的研究的研究Dakewe Biotech Co.,LTDDakewe Biotech Co.,LTDECIS新方法先在电极板上铺内皮细胞形成单层，然后再新方法先在电极板上铺内皮细胞形成单层，然后再加入迁移细胞，研究其侵袭转移以及对内皮层细胞的破加入迁移细胞，研究其侵袭转移以及对内皮层细胞的破坏能力，比起传统方法更能真实的模拟内皮层的活性状

16、坏能力，比起传统方法更能真实的模拟内皮层的活性状态态，并且有连续性精确性，操作简单，不须人工染色计并且有连续性精确性，操作简单，不须人工染色计数等过程，减少数等过程，减少了了误差误差Dakewe Biotech Co.,LTDECIS技术技术研究研究细胞侵润细胞侵润利用ECIS技术测量细胞层电阻变化，比较：AT3细胞（强侵润性）、G细胞（弱侵润性）、和对照（不添加细胞）对HUVEC内皮细胞的侵润Dakewe Biotech Co.,LTD白细胞侵润白细胞侵润The Lectin-Like Domain of Complement Receptor 3 Protects Endothelial

17、Barrier Function from Activated Neutrophils1.Vassiliki L.Tsikitis,The Journal of Immunology,2004,173Dakewe Biotech Co.,LTD10血清（上图）1血清（下图）MLL细胞对HUVEC细胞层的侵润Real-Time Impedance Assay to Follow the Invasive Activities of Metastatic Cells in Culture.Charles R.Keese,etc.BioTechniques 33:842-850(October 20

18、02)Dakewe Biotech Co.,LTDECIS技术技术研究研究细胞趋化细胞趋化Automated Real-Time Measurement of Chemotactic Cell Motility Nacima Hadjout,etc BioTechniques 31:1130-1138(November 2001)A：以叶酸为趋化化合物，少量NC4A2细胞从电极板一侧（左下）迁移（右上）测量到的细胞层电阻值变化。由图可见，随着细胞进入电极孔范围，电阻值上升，随着细胞进一步迁移出电极孔，电阻值又下降B：显微镜下观察迁移过程，与电阻测定值对应Dakewe Biotech Co.,L

19、TDECISECIS技术技术研究研究细胞迁移细胞迁移NC4A2细胞在不同叶酸浓度下的趋化速度，以及相应细胞层电阻变化曲线Dakewe Biotech Co.,LTD流动状态下的细胞行为流动状态下的细胞行为 可模拟匀速流动以及模拟脉博频率的流动Dakewe Biotech Co.,LTD专为流动状态设计专为流动状态设计的的ECIS电极电极板板Dakewe Biotech Co.,LTD不同氧环境下细胞生长的研究不同氧环境下细胞生长的研究Dakewe Biotech Co.,LTD细胞动态分析仪细胞动态分析仪 ECIS ZDakewe Biotech Co.,LTDECIS Z的性能参数 Simp

20、le impedance ZConstant currentWell capacity:16 or 96 wellsMaximum data acquisition rate(single frequency):5 point/secAvailable frequencies:continuously variable from 4 kHz to 64 kHzMulti-frequency measurements:8 frequencies ranging from 4 kHz to 64 kHz(10 seconds per well acquisition rate)Measuremen

21、t range:500-500 kohmsReproducibility:1%Wounding/Electroporation current:8 step controlPercent error in measurement:1%Wounding/Electroporation current:256 step controlPercent error in measurement:1%Sine wave purity:10146-1018510424330234123发表文献水平统计 发表文献年代统计 年代篇数200446200314200221200122200011199910199

22、810199751996198428Dakewe Biotech Co.,LTD诺和诺德制药公司诺和诺德制药公司哈佛大学医学院哈佛大学医学院美国美国CDC-NIOSH中心中心加州大学洛山基分校加州大学洛山基分校加拿大国家研究中心加拿大国家研究中心 约翰约翰.霍普金斯大学霍普金斯大学 俄亥俄州立大学俄亥俄州立大学 Allergan公司公司 Genentech公司公司 ECIS部分用户部分用户（目前全球超过目前全球超过35350 0个研究平台个研究平台）布朗大学布朗大学 Dakewe Biotech Co.,LTD谢 谢Dakewe Biotech Co.,LTD9、静夜四无邻，荒居旧业贫。23.

23、3.223.3.2Thursday,March 02,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。1:55:021:55:021:553/2/2023 1:55:02 AM11、以我独沈久，愧君相见频。23.3.21:55:021:55Mar-232-Mar-2312、故人江海别，几度隔山川。1:55:021:55:021:55Thursday,March 02,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。23.3.223.3.21:55:021:55:02March 2,202314、他乡生白发，旧国见青山。2023年3月2日星期四上午1时55分2秒1:55:0223.3.215、比不了得就不比，得不到

24、的就不要。2023年3月上午1时55分23.3.21:55March 2,202316、行动出成果，工作出财富。2023年3月2日星期四1时55分2秒1:55:022 March 202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。上午1时55分2秒上午1时55分1:55:0223.3.29、没有失败，只有暂时停止成功！。23.3.223.3.2Thursday,March 02,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。1:55:021:55:021:553/2/2023 1:55:02 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。

25、23.3.21:55:021:55Mar-232-Mar-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。1:55:021:55:021:55Thursday,March 02,202313、不知香积寺，数里入云峰。23.3.223.3.21:55:021:55:02March 2,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2023年3月2日星期四上午1时55分2秒1:55:0223.3.215、楚塞三湘接，荆门九派通。2023年3月上午1时55分23.3.21:55March 2,202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023年3月2日星期四1时55

26、分2秒1:55:022 March 202317、空山新雨后，天气晚来秋。上午1时55分2秒上午1时55分1:55:0223.3.29、杨柳散和风，青山澹吾虑。23.3.223.3.2Thursday,March 02,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。1:55:021:55:021:553/2/2023 1:55:02 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。23.3.21:55:021:55Mar-232-Mar-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。1:55:021:55:021:55Thursday,March 02,202313、知人者智，自知者明。胜人者有

27、力，自胜者强。23.3.223.3.21:55:021:55:02March 2,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2023年3月2日星期四上午1时55分2秒1:55:0223.3.215、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2023年3月上午1时55分23.3.21:55March 2,202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023年3月2日星期四1时55分2秒1:55:022 March 202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。上午1时55分2秒上午1时55分1:55:0223.3.2MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blanditut cursus.感 谢 您 的 下 载 观 看感 谢 您 的 下 载 观 看专家告诉