【全新应用手册】使用安捷伦384孔微孔板进行基于图像的细胞毒性筛选

2024-04-22 10:09:14, 安捷伦细胞分析 安捷伦细胞分析事业部(BioTek)







在药物研发领域,细胞毒性筛选是确保药物安全性的关键环节。传统的筛选方法受限于孔板数量和操作复杂性,而安捷伦 384 孔微孔板结合先进的成像技术,为细胞毒性筛选带来了革命性的改变。


Figure 1 安捷伦 384 孔黑边底部透明微孔板


安捷伦 384 孔微孔板,以其独特的设计和卓越的性能,成为细胞毒性筛选的新宠。它拥有四倍于传统 96 孔板的孔数,大大提升了实验通量。这意味着在相同的时间内,可以完成更多的实验,从而加速药物研发的进程。


不仅如此,这款微孔板还具备出色的成像性能。190 μm 的极薄底部,配合先进的成像技术,使得细胞图像清晰可见、细节丰富。无论是细胞形态、荧光强度还是分布情况,都能得到精准的记录和分析。


在实际应用中,研究人员可以通过安捷伦 384 孔微孔板,轻松完成细胞接种、药物添加和细胞观察等步骤。结合自动化液体处理系统,实验过程更加高效、准确。同时,通过优化实验条件和参数,如细胞接种密度、药物暴露时间等,可以进一步提高筛选的准确性和可靠性。


下面我们以 T47D - Red 细胞作为实验对象,展示安捷伦 384 孔微孔板如何助力细胞毒性筛选。


Figure 2 T47D - 红细胞的高分辨率成像。将细胞固定、染色,并用 40 倍物镜的 Agilent BioTek Cytation C10 共聚焦成像仪对细胞进行成像,以证明微孔板与共聚焦成像的相容性。图像显示了有助于评估治疗应答的详细细胞特征


实验方法


01

实验材料准备:实验所需的 RPMI - 1640 培养基、胎牛血清 (FBS)、抗生素等均购自专业供应商。T47D 细胞(一种乳腺癌细胞系)被用来进行实验,并使用特定的荧光蛋白(mKat2)进行标记以便于观察。同时还准备了用于实验的药物,如他莫昔芬、氯雷他明等。


02

细胞培养与处理:T47D 细胞在添加了 0.2 U/mL 牛胰岛素、10% 胎牛血清和青霉素-链霉素的 RPMI - 1640 培养基中,于 37℃ 和 5% CO2 条件下进行培养。之后,细胞被接种到 384 孔板上,每孔 2000 个细胞。24 小时后,向培养物中加入不同浓度的待测化合物。


03

细胞毒性检测:细胞暴露于化合物 23 小时后,加入含有 eTox Green(一种指示细胞毒性的染料)的培养基。孵育一小时后,细胞被固定以便进行后续观察和分析。


04

数据分析:使用安捷伦 BioTek Cytation 5 细胞成像多功能微孔板检测系统对细胞进行成像,在 TRITC 和 GFP 通道中使用 4 倍物镜,对所有孔进行广角成像。在对底片成像之前,使用 Agilent BioTek Gen5 成像分析软件自动曝光程序对两个通道的控制孔设置相机曝光值。分别对 GFP 和 TRITC 通道中的细胞核进行细胞计数分析,数据输出表示为 GFP (死亡) 与 TRITC (活) 计数的比率,以校正因细胞毒性导致的细胞损失。


Figure 3 红细胞用氯雷他明处理或不处理 24 小时。处理后,用安捷伦 eTox Green 染色 30 min。细胞用 4% 多聚甲醛固定,使用 10 倍物镜,使用安捷伦 BioTek Cytation 5 多模式细胞成像仪进行成像。


结果和讨论


实验通过测量绿色荧光细胞(即死细胞)的增加来监测药物化合物引起的细胞毒性。实验结果显示,随着暴露时间的延长或药物浓度的增加,发出绿色荧光的细胞数量增加,表明细胞毒性增强。


作为实验优化和验证步骤,细胞暴露于已知有毒物质(如他莫昔芬和三氯苯甲胺)后,观察到绿色荧光细胞数量显著增加,证实了该方法的有效性。


在最高浓度的氯雷他明暴露下,几乎所有观察到的细胞都发出绿色荧光,且细胞核几乎没有红色荧光(TRITC),表明高浓度的氯雷他明对细胞具有极强的毒性作用。


Figure 4 复合库监测。将接种于 Agilent 384 孔微孔板中的 t47d - 红细胞暴露于一个小的化合物库中,每种化合物的最终浓度均为 25 μM。然后将 Agilent eTox Green 加入最后 60 分钟,用 4% 多聚甲醛固定细胞,使用 Agilent BioTek Cytation 5 多模式细胞成像仪,在 TRITC 和 GFP 通道中使用 4 倍 WFOV 相机进行成像。细胞分析用于计数每孔 GFP (死亡) 和 TRITC 阳性 (活) 对象。数据表示为随时间推移的死亡与存活计数比值。数据表示 4 次重复的平均值和标准差。


实验结果显示,安捷伦 384 孔微孔板结合先进的成像技术,能够实现对细胞毒性的快速、准确评估。通过对比活细胞和死细胞的荧光强度,研究人员可以精确计算出死/活细胞比率,从而评估每种化合物的细胞毒性。这种方法不仅提高了实验效率,还为药物研发提供了重要的参考依据。


值得一提的是,安捷伦 384 孔微孔板还具有高度的可重复性和可扩展性。这意味着实验结果稳定可靠,可以多次重复验证。同时,微孔板的设计灵活多变,可以根据实验需求进行定制,满足不同领域的研究需求。


实验过程中,我们还采用了自动化液体处理系统,实现了试剂添加和洗涤循环的自动化,大大提高了实验效率和准确性。此外,我们还通过优化实验条件和参数,如细胞接种密度、药物暴露时间等,进一步提高了细胞毒性筛选的准确性和可靠性。



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了解更多关于安捷伦微孔板



关于安捷伦细胞分析安捷伦细胞分析平台包括xCELLigence RTCA实时细胞分析仪、Novocyte系列流式细胞仪、Seahorse能量代谢分析仪以及Synergy系列微孔板检测仪和Cytation 系列(共聚焦)细胞成像多功能微孔板检测仪。安捷伦细胞分析平台聚焦基础科研与细胞与基因治疗产品的开发全流程,作为适配新一代疗法的强大分析工具,提供多方位的细胞效力检测和深度的细胞分析,并致力于研发、生产质控以及临床的全方位检测与分析方案开发。

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