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　　细胞生物学是生命科学的一门学科。顾名思义，它致力于研究生物。单凭这一事实就足以成为研究细胞自然生存状态的理由。当然，活细胞成像还有其他深层次的原因。在本篇文章中，我们列举了用延时显微镜研究活细胞是有意义的五大很好的理由。

　　背景

　　活细胞成像允许在一定时间内在显微镜下对细胞进行体内观察。各种显微镜技术适用于活细胞成像：例如，可以采用无标记的技术，如相差，DIC，或干涉测量法，也可以依靠荧光显微镜，利用荧光标记标记和可视化细胞亚结构、分子或蛋白质。当然，活细胞成像也面临挑战，在建立活细胞图像实验时需要考虑某些要求。最重要的是，必须确保显微镜配备了一个stage top 培养箱，能够提供理想的环境，使细胞在一段时间内保持存活和健康。

图1.A：活细胞成像过程中需要考虑和控制的环境参数

图1.B：倒置显微镜的台顶培养箱示意图

　　参数和环境条件是此类实验的重要部分，我们将在以后的公众号中讨论。如果您有兴趣，可以在本篇文章中查看更多相关内容。在此我们已经介绍了基本知识，接下来我们将继续深入探讨为什么您应该使用活细胞成像来研究您的细胞：

　　1.避免固定过程中的人工制品

　　细胞通常在显微镜观察前固定（如免疫荧光），以保存在逼真的状态。多年来，许多不同的化学和物理程序已被优化和建立，以保持原始样品的质量。然而，固定过程会对细胞造成损害（当然在这个过程之后，它们会死亡），并不可逆转地改变其组织、结构和形态（细胞器收缩、蛋白质定位错误等）。然而，活细胞成像可以让我们研究活细胞。这意味着他们应该展示他们的自然形态，这仍然会受到荧光标签、激光等的影响，但这就像环境条件一样，是一个不同的状况。

　　2.观察和分析动态过程

　　活细胞成像使我们能够观察整个细胞群、单个细胞甚至亚细胞水平的动态事件。当固定细胞将其锁定在特定时间点的特定（行为或结构）状态时，对活细胞的显微镜观察可以洞察整个动态过程。基于功能性细胞的检测，如损伤和迁移（图2）或趋化实验是活细胞成像应用的很好的例子。这些分析使得研究细胞对化学（趋化性）或机械（伤口愈合）刺激的反应成为可能。

图2：使用ibidi Stage Top孵育系统的活细胞成像显示了伤口愈合和迁移试验中MCF7细胞的间隙闭合。相差；10倍物镜。

　　3.实时跟踪细胞变化

　　活细胞显微镜是实时了解细胞随时空变化的一种有价值的方法，而不是依赖于固定细胞的端点的分析结果。通过使用延时视频显微镜对细胞进行更长时间的跟踪，可以捕捉到结构重排的动态(如图3，感受趋化刺激后细胞骨架的极化), 或使用固定细胞可能会错过的瞬时细胞性活动(如，有丝分裂期间的染色体分离)。

图3：应用趋化梯度后，表达LifeAct的原代树突状小鼠细胞中肌动蛋白动力学的活细胞成像

　　4. 研究单分子动力学、定位和相互作用

　　先进荧光标记和成像技术的发展，如光脱色荧光恢复技术（FRAP）、荧光寿命成像显微技术（FLIM）和荧光共振能量转移技术（FRET），使活细胞成像过程中单分子定位、动力学和相互作用的观察和分析成为可能。

　　FRAP可以测量活细胞内荧光标记分子和蛋白质的迁移率。FLIM通过测量附着的荧光团的寿命来提供有关细胞分子分布及其环境的信息。

　　利用FRET，人们可以通过检测两个分子在纳米级相互接近时所附荧光团的相互作用来测量活细胞中两个分子的直接相互作用。

　　5. 从单个实验中获取更多信息

　　总的来说，如果您进行活细胞成像，您可以从单个实验中获得比从固定细胞成像更多的信息。这是因为活细胞成像使人们能够跟踪分子动力学和动力学，并提供了您感兴趣的一个更大、更全面的细胞过程图像。

　　对固定样本的分析通常只提供某个细胞性活动的快照，而跟踪整个动态过程使人们能够从单个实验中测量更多参数，并得出更多不同的结论。

　　如您有兴趣了解更多关于活细胞成像的知识，请关注我们公众号活细胞成像应用相关内容。也可以向我们索要相关资料。

　　活细胞成像应用相关内容：

了解复杂且快速变化的细胞动力学是深入探索生物进程的重要一步。因此，现代生命科学研究越来越需要关注于在分子水平上实时发生的生理事件。
 
 
观察和分析活细胞时面临的挑战
在固定细胞或组织中，获取样品“分子状态”的信息已是一项艰巨的任务。如果需要获取实时信息，，就必须尽可能在实验过程中保证细胞自然地运行生理机制，因此将加大实验的困难程度。此外，由于很多生理过程的持续时间仅有几秒甚至几毫秒（例如细胞内离子水平的变化），必须在相对较短的时间内采集大量信息。
满足这些挑战性需求的一种方法是采用被统称为活细胞成像的光学技术。活细胞成像可研究活细胞中的实时动态生理过程，而非提供细胞当前状态的一幅“快照”。它把快照转变成了电影。活细胞成像可提供单个细胞、细胞内网络（原位）甚至整个生物体（体内）中动态发生分子事件的空间和时间信息。这些特性让活细胞成像成为了研究细胞生物学、癌症、发育生物学和神经科学中动态生理过程的必要技术。
近年来，电子学、光学和生物化学的迅速发展，使得科学家们更轻松的实现活细胞成像。如今的活细胞成像方法使用优化的显微镜、专用光源、高速相机、高灵敏度探测器和特异性的荧光标记物，可同时提供技术成熟且仍具有创新性的全套解决方案，满足在分子水平上对单细胞或整个细胞网络进行实时研究的挑战性需求。
使用线粒体标记物(MitoRed®)和荧光钙染料(Fluo-4)对细胞进行活细胞成像
 
图1：荧光钙染料Fluo-4标记的睾丸支持细胞的原代培养。钙染料的位置类似于表征细胞内的钙分布。
 
图2：线粒体标记物MitoRed®染色的睾丸支持细胞的原代培养。
 
图3：图1和图2的叠加。观察钙斑和线粒体的共定位情况。
 
图4：睾丸支持细胞的DIC图像。
 
使用共聚焦显微镜Leica TCS SP5(DMI6000 CFS)和Leica LAS AF7000成像软件获取的图像。由德国亚琛工业大学生物II研究所化学感知系Sophie Veitinger博士提供。（地址：德国马尔堡菲利普斯大学细胞生物学和细胞病理学研究所）
对应刊物（非图片来源）：
 
活细胞成像中的常见问题
活细胞成像通常适用于培养的细胞系（例如HEK细胞、HeLa细胞）、原代细胞（例如皮肤细胞、神经细胞）、急性制备的组织切片（例如脑切片）或整个器官或生物体。因为细胞被带出其原本“自然”的培养环境并会受到光毒性的影响，所以在实验过程中的首要任务是保持细胞的健康状态。
 
细胞外溶液
不同类型的人工细胞外溶液（林格氏液、人工脑脊液(ACSF)）和培养基（例如Leibovitz L-15）用于为细胞提供维持其生理功能所必需离子和其他辅助因子。用于活细胞成像的培养基成分包括从极简单的“含盐”溶液（例如林格氏液）到非常复杂的混合物（例如Leibovitz L-15），种类繁多。
但所有溶液都有一个共同点，即都包含pH缓冲液，因为暴露在环境中之后，会显著改变培养的pH（通常pH 7.2.-7.4）。在很多细胞外溶液中，pH缓冲液通过添加10–20 mM两性离子有机化学品HEPES（2-[4-（2-羟乙基）哌嗪-1-基]乙磺酸）来实现。但对于很多细胞来说，细胞外溶液不能用HEPES或其他化学缓冲液（例如MOPS、TES），因为培养基中缺乏pH缓冲碳酸氢盐会对细胞造成伤害。要解决该问题，必须将二氧化碳输送到细胞外溶液中（二氧化碳与细胞外溶液接触时，会转化为碳酸氢盐）。这可以通过两种方式实现：一种是不断输送气态二氧化碳（通常以碳化物的形式：95%的氧气和5%的二氧化碳）到细胞外溶液中，并不断对细胞进行换液。这种方法通常用于代谢周转率高于细胞增殖的切片制备。
另一种常见的方法是将细胞保存在可调节培养环境气体浓度和温度（在很多情况下）的培养室中。在此类培养物中持续供应5-7%的二氧化碳气体，并且可以严格控制温度。必须根据使用的样品类型和实验的持续时间，来确定化学缓冲的细胞外溶液是否足以使细胞保持良好状态，或者是否需要输送二氧化碳甚至使用培养小室。在很多情况下，化学缓冲溶液即可满足细胞培养和短时实验的要求。，因为急性切片代谢周转率要高得多，通常需要足够的二氧化碳供应。但对于很多细胞类型和长时间成像实验，必须使用培养小室。
 
光毒性
使用荧光染料进行活细胞成像的另一个问题是：激光或高强度电弧放电灯的入射光会损害细胞，即所谓的光毒性。光毒性主要在合成荧光染料被激发时发生。荧光染料被激发后，它们将与分子氧发生反应并产生自由基。为避免光毒性，必须选择尽可能低的光强度和尽可能短的激发持续时间，以将入射高能光剂量保持在尽可能低的水平。在实验设计过程中，还必须考虑实验的持续时间。长时间实验中，通常不需要高帧速率。因此，图像采集的周期频率通常可以从例如每秒10多帧降低到每秒1帧甚至更低。这将显著降低样品上的入射光剂量，从而大幅降低光毒性。
对于低强度荧光信号成像，可以考虑更改图像采集条件设置，比如在大多数情况下，通过将相机功能用作像素合并或提高增益，甚至使用特殊的高灵敏度相机（例如EM-CCD相机）进行成像。这样可以在不增加激发持续时间或光强度的情况下实现更好的信噪比和信号质量，而这两者都会导致更高的光毒性。此外，选择具有长激发波长的荧光基团也可降低光毒性，因为与具有短激发波长的荧光基团相比，传递给样品的能量更低。荧光蛋白（例如绿色荧光蛋白(GFP)）的光敏位点位于被多肽包膜覆盖的蛋白质内部，因此通常没有光毒性。
 
焦面漂移
此外，在长时间的活细胞成像实验中，很可能发生焦面漂移的问题，，。可以使用配备有软件或硬件控制自动对焦的成像仪器来避免这种情况。
 
图5：接种了豇豆花叶病毒(CPMV)的豇豆初生叶(Vigna unguiculata "California Blackeye")，在病毒RNA 2中的运动蛋白(MP)和衣壳蛋白(CP)之间的插入GFP基因。GFP以游离蛋白的形式大量表达（因此未融合于MP或CP），并且可以定位在受感染的表皮和叶肉细胞的细胞质和细胞核中。由荷兰瓦赫宁根农业大学，生物分子科学部门分子生物学实验室的Joan Wellink博士及植物科学部门病毒学实验室的Jan van Lent博士提供。
 
 
视频1：用DIOC6染色的活洋葱球细胞，同时进行透射光检测；使用共聚焦显微镜Leica TCS SP2 AOBS RS拍摄，63倍物镜，1.5倍变焦，2倍线平均，扫描分辨率512 x 265，速度每秒4.7帧。
 
视频2：用表达GFP融合蛋白的构建体瞬时转染的COS细胞。细胞溶质蛋白在细胞中呈针状分布。3D堆栈(10.14 µm，14层切)每5秒记录一次，，持续10分钟。本视频使用了堆栈的最大投影。512 x 512像素，双向扫描，变焦2倍，物镜HCX APO L U-V-I 63.0 x 0.90 W UV。由法国伊尔基希细胞生物学研究所成像中心Jocelyn Laporte,提供。
 
用于活细胞成像的方法
可应用于活细胞成像的宽场和共聚焦显微技术的范围也非常广泛。通常，使用复式显微镜和反差对比方法（例如相差和微分干涉相差（DIC）），随时间观察细胞的生长、聚集或运动过程。此外，通常使用体视显微镜或宏观镜对大型标本（例如发育中的斑马鱼胚胎）进行延时成像。在过去数十年中，先进荧光技术变得越来越重要。共聚焦显微镜应用的迅速增加，使生物研究的视角从平面向三维立体转变。
阅读有关活细胞成像技术的更多信息
活细胞成像技术——观察生命的分子水平动态
 
相关链接：细胞生物学、 细胞培养、活细胞成像、类器官和3D细胞培养

了解更多：https://www.leica-microsystems.com.cn/cn/?nlc=20201230-SFDC-011237

•  什么是活细胞成像？  

活细胞成像(live cell imaging)统称为捕捉活的、活动状态的细胞图像的技术，这些细胞图像可以是单个静态图像，也可以是延时系列图像。相应地，活细胞成像的应用可以分为两大类：

❶ 细胞在自然状态下的图像记录。

❷ 实时观察和记录细胞、组织或整个生物体的动态过程。

•  观察分析活细胞时面临的挑战  

▷ 在相对较短的时间内采集大量信息。

▷ 要保持细胞保存在可调节培养环境气体浓度和温度（在很多情况下）的培养室中。

▷ 激发光源会损害活细胞。

▷ 细胞焦面漂移，无法聚焦。

▷ 需要使用配备有软件或硬件控制自动对焦的成像仪器来避免这种情况。

Revolution全自动显微镜成像系统

Revolution全自动显微镜成像系统部件高度集成内置，节省空间，避免繁琐调试及维护；触屏式操控观察工作站，界面直观简洁，易于学习，方便使用。Revolution全自动显微镜成像系统的光源采用高能LED光源，自动荧光切换把光毒降低。

▌智能化全自动多功能系统：

▶ TimeLapse延时摄影：可以根据设定在特定时间内完成特定间隔时间和特定的拍照张数。

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▶ Multi-well Point孔板导航成像：不限定孔位大小，只需输入参数就可以自动完成多孔或单孔采集。

▶ Focus Map自定义多点聚焦：可以自动完成不同层面的自动聚焦。

▶ Z-Stacking多层扫描大景深成像：完成多层面大景深成像。

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▌ECHO INCUBATOR为活细胞观察提供一个稳定而灵活的培养环境

ECHO INCUBATOR采用紧凑的一体式设计，方便用户快速安装和拆卸。箱体结构透明和大型前置开门设计，可为用户提供清晰的观察视野并方便操作样本。采用无风扇对流加热和循环热空气方案，在消除振动的同时并可防止外部灰尘进入您的样品和仪器光学元件。提供稳定的细胞生长环境，确保适合的细胞培养条件，使细胞处于zuijia生长状态。

明美显微镜相机应用于活细胞成像

研究活细胞时，常见的障碍包括光毒性和光损伤。 要捕捉快速的生物过程，关键是保持细胞健康并获得清晰的图像，确保数据可靠、无伪影，此次，深圳用户需要显微镜相机搭配蔡司倒置显微镜，用于活细胞成像观察。

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 来源：https://www.mshot.com/article/1641.html

利用微流控技术在微流控芯片通道内进行实时的细胞培养对很多生物学、医学等领域的工作人员来讲是一个重大的挑战和机会，通过该技术可以大规模的降低实验耗材消耗，提高实验转化效率，模拟实际生物环境下的细胞生长行为等。在科学研究和工业应用中，活细胞成像的细胞培养都具有较大的应用前途，那么现在有没有一款或一套合适的仪器来做细胞培养实验呢？答案是有的，Elveflow微流控灌注套装（Perfusion Pack）结合ALine公司的Microslides便可以完成细胞培养实验。

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MICA

研究人员在活细胞成像技术的帮助下，可以深入了解活细胞甚至完整生物体的动态过程，这包括细胞内和细胞外活动。一些代表性的示例包括蛋白质或脂质转运、免疫细胞迁移，类器官的组织结构等。活细胞成像要求样本和显微镜系统具备特定的属性。在这篇文章中，我们描述了MICA如何解决活细胞成像的问题，并提供了合适的示例。

活细胞成像

活细胞成像在微观层面揭示了生物体变化的全过程。它要求将样本保存在接近生理的条件下。我们会在后面重 点介绍到。典型的样本包括活细胞培养、活组织、类器官或模式生物，通常会使用荧光显微镜研究这类样本。为此需要转染细胞，从而产生表达荧光标记蛋白质的转基因体。此外，还可以使用活细胞染料。

挑战

环境条件

为尽可能获得接近真实状态的实验结果，活细胞成像条件必须模拟生理环境。不同的生物体所需的生理条件也不同，包括温度、pH、氧气含量等。例如，哺乳动物细胞要求的温度是37°C左右，昆虫细胞的最 佳温度是27°C，鱼为28°C，而裂殖酵母则为30°C左右。

在碳酸氢钠缓冲液的帮助下，细胞培养基内的pH值持续保持在7.0-7.4，这就要求培养箱环境中相应地存在二氧化碳。此外，培养箱的环境应该是水饱和的，这样就不会有培养基蒸发了。

体内不同组织和细胞的所需氧含量是不同。目前细胞培养箱和活细胞成像并没有广泛考虑氧的问题。不理想的氧气水平会导致增殖率下降（高氧）或代谢率降低（低氧）（Hadanny, A.; Efrati, S.）。

光保护是活细胞成像的另一个挑战，因为光照射可以影响活细胞本身以及荧光团。例如，强光可以导致DNA损伤或光漂白荧光团。

MICA的设计旨在应对所有这些挑战

外壳本身就像一个培养箱。这意味着样本周围空间被加热到所需的温度（比室温高5°C，最 高42°C），并平衡到所需的二氧化碳浓度和湿度。

如果需要的话，氧气浓度可以进行调节。所有的参数均可通过MICA LAS X软件控制。样本的光照射条件由OneTouch功能设置，并可通过“Sample Protection – Image Quality”滑块进行调整，以平衡所需的信号量与保护活细胞和荧光团。

为了在最 小的环境干扰下获取样本，在前门中隐藏有一个小的服务挡板。

图1：MICA是一个培养箱。盖子下面的整个空间可以被平衡到所需的温度、湿度和二氧化碳浓度。为了快速检查样本或操作，前盖可以折叠下来，一个小的服务挡板可以滑开。

光可能是有毒的

由于光对样本有负面的影响，任何光都可能干扰细胞内的分子，例如紫外线可能伤害皮肤。此外，荧光团可能形成与分子相互作用的自由基。光的负面作用被称为光毒性。挑战在于激发产生足够的信号来解答科学问题的光强与尽量减少光毒性的平衡。MICA通过提供一个工具来帮助用户在不需要了解技术背景的情况下精确地平衡这两件事——“Sample Protection – Image Quality”滑块。只需点击一下，OneTouch将根据滑块上的选择设置所有的激发和检测参数。

细胞内的动态变化可能非常快。例如，细胞器或囊泡分子的运动速度可达几微米/秒（Alberts B.等人）。这极大程度的考验了对图像采集的要求，特别是当需要对多个荧光团进行成像时。这里的问题是，生物不会暂停所有的荧光通道从而在相同的状态下进行采集，而是持续不断进行。在一个经典的基于荧光滤片的系统中，通常最耗时的步骤是为不同的通道更换滤光片。这导致实验中两个荧光团在两个不同的时间点被监测，导致无法实现精确的时空相关性。

MICA FluoSync™技术使用户能够同时获得多达四个荧光通道。这意味着不同的囊泡、细胞骨架和运动蛋白可以以100%的时空相关性进行成像。此外，同步采集使成像时间点的节奏更快，因此，可以用更灵敏地记录快速的细胞运动。

在给定的时间范围内记录更多的时间点信息

在一个实验中记录更多的时间点信息可能是一个挑战。假设用户想每10分钟记录一次，那么在下一个周期开始之前，只能记录一定数量的位置。通常情况下，如果您想在同一位置记录多个标签，就会有更多限制，但MICA不存在这个问题。FluoSync™技术使用户能够以四倍的速度记录，因为它最 多可以同时获取四个标签，从而为用户留下更多的时间来记录更多位置。用户不必再在标签数量和位置之间进行权衡。

寻找正确的位置进行成像

寻找正确的样本位置和设置实验是具有挑战性的。实验人员需要使用目镜了解样本的整体概况，并记住不同的位置。一些显微镜可以生成样本的预览，这可以提供一些帮助，但实验人员仍然需要指出图像中要进一步成像的位置。MICA的Navigator工具可简化这一过程。用户可以生成低放大倍数或高放大倍数的预览，轻松定位感兴趣的区域，这些感兴趣区域可以用工具直接在图像上标记出。通过这种方式，后续高分辨率的图像可以保存下来。

选择正确的活细胞成像物镜

由于活细胞成像通常是在水溶液中进行的，高倍率物镜通常使用水作为浸没介质，因为它与培养基介质的光学特性相匹配。将水手动放在物镜和样品之间是很麻烦的，而且会导致样本的焦点和位置的改变。此外，水蒸发得相当快，需要不断补充。MICA集反馈回路于一体，在水浸式物镜的整个使用过程中，首先建立并维持浸没状态。这种方法不需要手动操作，可以进行长期实验。

为进一步提高光学质量，一些物镜会通过校正环来补偿样本平板的厚度。校正环可手动、也可自动操作。MICA配置了自动校正环功能，可实现自动优化。

重复实验之间的可比性

科学实验的一个关键方面是，尽可能少的变更可变参数以实现对样品和结果影响的把控。这包括在所有的实验中应用同一套成像条件。一个方面是稳定的环境条件（温度、pH值和O2，见上文）。另一个重要方面是相同的成像参数（激发和检测）。MICA默认在不同项目中保持成像参数不变，用户仅基于自己的需求进行调整。可根据参考图像恢复成像参数。在环境条件方面，MICA是一个培养箱。MICA条件稳定能允许MDCK囊肿连续生长3周（见下文）。

方法

MICA有用于活细胞成像的特殊的样本夹。这包括用于小型（36毫米）和中型（60毫米）培养皿的支架。

图2：活细胞成像样本架。有适用于不同尺寸的培养皿的支架。活细胞成像也可以使用经典的载玻片支架（未显示），例如，使用ibidi µ-Slide 8 Well载玻片支架。

囊泡

U2OS细胞同时用WGA-Alexa488和WGA-Alexa555进行染色。这两种染料都聚集在细胞的质膜和所有囊泡和内体上。荧光剂同时或序列成像以进行比较。环境被设定为37℃恒温和5%CO2，即生理pH水平。

对于高倍率成像，使用了带有自动加水功能的63x/1.20水镜。

斑马鱼

发育中的胚胎从球期到体期的全过程。图像中的鱼（斑马鱼）是一个中胚层带有报告基因的转基因鱼（Tbxta：GFP），Dextran-Alexa647标记间质。胚胎保持在28℃。

囊肿

a) 将稳定转染了EB1-GFP的MDCK细胞在基质Matrigel中培养，在ibidi µ-Slide 8 Well玻片上诱导囊肿生长。环境被设定为保持恒定的37℃，5%的二氧化碳和高湿度。

在第2天，细胞已经显示出三维聚团，并在基质Matrigel内高度流动。

在第9天，囊肿保持生长相对稳定，并用较高的放大率（63倍）进行成像。采集6天的时间序列（6小时的时间间隔的GFP和IMC（明场成像的调制对比））。三维采集能获得囊肿的三维图像（418层，220.7纳米间距，总Z-Stack大小92.02微米）。在第9天，囊肿除了EB1-GFP标记之外，还被Mito-Blue、SiR-Actin和Tubulin-SPY555标记。

b) 5000个稳定转染了EB1-GFP的MDCK细胞在U型孔板中生长。有趣的是，这些细胞在几天后也形成了囊状结构。其中一个囊状结构在共聚焦模式下被进一步研究，以进行三维重建。

结果

短期的快速事件实验

U2OS细胞用两种不同的荧光染料标记相同的结构，WGA-Alexa488和WGA-Alexa555，它们都与细胞膜结合。通过在MICA序列模式下，这个实验设置能够在获取WGA-Alexa488（绿色）和WGA-Alexa555（红色）之间引入一个人为的时间差。有了MICA同时成像技术，两种不同的Alexa染料标记同样的膜结构，能够在最 小时间差的两个时间点成像。你可以在两种方法的比较中看到，在同步扫描中所有的囊泡都是黄色的——即绿色和红色的混合物，而在序列扫描中一些快速移动的囊泡看起来是两种不同的结构——即一个绿色和一个红色的囊泡。

中时程实验

斑马鱼是一种模式生物，经常用于发育研究。在这个例子中，我们感兴趣的是研究细胞在空间的协调性，而这种协调性受到周围组织的粘度的影响。在THUNDER模式下对两个通道进行了24小时的成像，并使用LVCC以获得更多的细节。 

长时程实验

MDCK细胞是极化的上皮细胞，如果在Matrigel这样的基质上培养，会成熟为所谓的囊肿。这些三维结构可用于研究发育过程和潜在的蛋白质运输机制。这里，细胞被稳定地转染了与GFP相连的微管结合蛋白，并在MICA中培养了3周。

图3：MDCK囊肿。3周的活细胞实验。时间间隔为6小时。扩展景深（EDOF）。上图：通道叠加。中图：EB1-GFP。下图：明场。THUNDER  LVCC技术。比例尺为20μm。图片由德国马尔堡菲利普斯大学的Ralf Jacob和Manuel Müller教授提供。

发育9天后，用活细胞染料对上述一些囊肿进行了染色，以观察肌动蛋白、微管蛋白和线粒体，GFP标记的微管结合蛋白，在共聚焦模式下对囊肿进行了成像。

图4：第9天的MDCK囊肿（CLSM）。除EB1-GFP(绿色)外，部分囊肿用Mitto - blue(品红色)、SiR-Actin(红色)和Tubulin-SPY555(黄色)染色，并用63x/1.20物镜在共聚焦模式下成像。比例尺 = 20 µm。图片由德国马尔堡菲利普斯大学的Ralf Jacob和Manuel Müller教授提供。

在U型孔板中培养细胞也可形成囊状结构。本实验中，MDCK细胞从第1天开始在MICA上培养并在明场和宽场荧光模式下记录，以研究囊肿的形成。MICA培养箱的特性使细胞在发展成囊状结构的过程中保持良好的状态。

培养14天后，在低倍镜共聚焦模式对囊肿进行成像，以确定一个感兴趣的囊肿。96孔板筛选样本以寻找合适位置来做进一步研究可能是很麻烦的。Navigator工具在此帮助实现样本的预览，并轻松地导航到相关的感兴趣的区域。

图5：用10x/0.32物镜和GFP通道对第14天的囊肿进行预览（CLSM）。

然后用63x物镜在LIGHTNING共聚焦模式下对其中一个囊肿进行了更细节的成像。63x/1.20水镜的加水是自动建立，并通过自动校正环对样品进行了优化。视频5显示了共聚焦和LIGHTNING的成像效果。

结 论

MICA适用于快速、短期到几周的长期活细胞成像实验，帮助用户获得可靠的结果。集成的培养系统在温度和pH值方面提供了接近生理的条件，使活细胞成像可以持续数周。另外，可以控制氧气水平，以获得更高的重要数据。FluoSync™技术可以同时对多达四个荧光团进行成像，这意味着可以对快速发生的细胞事件进行绝 对的时空相关性成像。此外，FluoSync™缩短了记录多色图像之间的间隔，从而提高了时间分辨率。THUNDER和LIGHTNING帮助用户从样本中提取更多的细节，借助OneTouch的照明和自动补水的流程，即使是仅接受少量培训和有限技术背景的人员都可以轻松使用。

参考资料

·Making Long-term Time-lapse Microscopy More Efficient, Science Lab (2022) Leica Microsystems.

·Hadanny, A.; Efrati, S. The Hyperoxic-Hypoxic Paradox. Biomolecules 2020, 10, 958.

·Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell. 4th edition. New York: Garland Science; 2002. Molecular Motors.

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　　含用于远程控制和数据记录的 IncuControl 软件

　　应用：

　　1、 ibidi Stage Top Incubators – Silver Line加热孵育系统非常适合需要显微镜生理条件的活细胞成像实验。

　　结合ibidi气体控制系统和ibidi加热系统，可以精准控制显微镜上的温度、湿度和CO2/O2水平等基本参数，以获得可重复的结果，比如：

　　趋化性实验

　　血管生成实验

　　细胞迁移实验

　　伤口愈合实验

　　增殖实验

　　流动检测下的细胞培养

　　缺氧和耗氧实验（仅限ibidi Stage Top Incubator Slide/Dish，CO2 /O2 – Silver Line）

　　2、 ibidi Stage Top Incubators – Silver Line加热孵育系统针对需要额外聚焦稳定性的高分辨率成像应用进行了优化，比如：

　　TIRF

　　荧光显微镜

　　共聚焦显微镜

　　DIC显微镜

　　油浸显微镜

　　ibidi Stage Top Incubators – Silver Line 加热孵育系统工作原理

　　细胞对环境的变化做出敏感的反应。温度、湿度/蒸发和 CO2 /O2水平等因素显着影响细胞培养实验的结果。因此，在活细胞成像实验期间保持显微镜载物台上的最佳条件以实现生物学相关和可重复的结果至关重要。

　　 ibidi Stage Top Incubators – Silver Line 加热孵育系统结合了ibidi Heating System – Silver Line加热系统和 ibidi Gas Incubation System – Silver Line气体控制系统。

　　ibidi加热系统为高分辨率活细胞显微镜创造稳定和均匀的温度。适用于多孔板的通用安装框架的倒置显微镜载物台。当放置在ibidi加热Chamber中时，在显微镜上进行活细胞成像实验期间，细胞培养容器将保持稳定、确定的温度。

　　ibidi气体控制系统为像ibidi加热系统的stage top孵育系统提供湿润且富含CO2的空气。气体混合物通过stage top孵育系统连续冲洗，确保碳酸氢盐缓冲液的最大湿度和最佳pH值。

　　对于缺氧实验， ibidi Stage Top Incubators, CO2/O2 – Silver Line加热孵育系统可以精确控制细胞培养容器中的氧气水平。周围O2水平可以控制在1%~21%的范围内，很容易适应实验要求。

　　订购信息：

利用微流控技术在微流控芯片通道内进行实时的细胞培养对很多生物学、医学等领域的工作人员来讲是一个重大的挑战和机会，通过该技术可以大规模的降低实验耗材消耗，提高实验转化效率，模拟实际生物环境下的细胞生长行为等。在科学研究和工业应用中，活细胞成像的细胞培养都具有较大的应用前途，那么现在有没有一款或一套合适的仪器来做细胞培养实验呢？答案是有的，Elveflow微流控灌注套装（Perfusion Pack）结合ALine公司的Microslides便可以完成细胞培养实验。

近日，Quantum Design中国在北京生命科学研究所成功安装了Viventis LS2高通量活细胞高分辨光片显微镜，并对用户进行了仪器的详细介绍和全面的操作培训。高通量活细胞高分辨光片显微镜凭借其对胚胎、类器官等生物活体样品的高分辨率长期成像功能，将助力北京生命科学研究所在活体成像领域取得更进一步的发展。

高通量活细胞高分辨光片显微镜装机完成

高通量活细胞高分辨光片显微镜介绍

高通量活细胞高分辨光片显微镜用户培训

高通量活细胞高分辨光片显微镜是近些年发展起来的一种成像技术，该技术在细胞与组织层面的实时成像对于深入理解生物学行为至关重要，尤其适合对直径达300 μm的光敏样品（如线虫、胚胎、类器官、果蝇和斑马鱼等活细胞）进行长期实时高分辨率和低光毒性的观察与3D成像。仪器在国外部署于马克思-普朗克研究所、居里研究所、欧洲分子生物学实验室苏黎世联邦理工学院等著名院所和机构，并已在高水平期刊发表多篇优秀文章：

[1]. So, Chun, et al. "Mechanism of spindle pole organization and instability in human oocytes." Science (2022)

[2]. Naganathan, Sundar R., Marko Popović, and Andrew C. Oates. "Left–right symmetry of zebrafish embryos requires somite surface tension." Nature (2022)

[3]. He, Zhisong, et al. "Lineage recording in human cerebral organoids." Nature methods (2022)

[4]. Pérez-Núñez, Iván, et al. "LCOR mediates interferon-independent tumor immunogenicity and responsiveness to immune-checkpoint blockade in triple-negative breast cancer." Nature Cancer (2022)

[5]. Mailand, Erik, et al. "Tissue Engineering with Mechanically Induced Solid‐Fluid Transitions." Advanced Materials (2022)

[6]. Yang, Qiutan, et al. "Cell fate coordinates mechano-osmotic forces in intestinal crypt formation." Nature cell biology (2021)

[7]. Rossi, Giuliana, et al. "Capturing cardiogenesis in gastruloids." Cell stem cell (2021)

[8]. Dumortier, Julien G., et al. "Hydraulic fracturing and active coarsening position the lumen of the mouse blastocyst." Science (2019)

[9]. Serra, Denise, et al. "Self-organization and symmetry breaking in intestinal organoid development." Nature (2019)

高通量活细胞高分辨光片显微镜简介：

瑞士Viventis Microscopy公司研发推出的高通量活细胞高分辨光片显微镜LS系列，是一款全新的光片成像平台，主要用于活体的光敏感样品（如胚胎、类器官等）的低光毒性、高分辨率的长期成像。系统在活体成像应用中具有众多优势：

★ 长期成像：通过稳定的温度和气相控制，在真实的生理环境下进行生物样品的培养与3D成像。

★ 简易上样：开盖式设计，很大程度简化上样操作；专用多孔样品室，可适应样品形状，在长期成像过程中可更换成像液

★ 多角度照明与成像：从多个不同角度，使用相互独立的成像参数进行照明与成像。

★ 支持多种样品：可适配由数十纳米至微米级尺寸的不同样品，包括线虫、胚胎、类器官、果蝇和斑马鱼等

相关产品：

高通量活细胞高分辨光片显微镜：https://www.yiqi.com/zt2203/product_906537.html

在许多细胞生物学实验室中，活细胞成像是一种理想的分析工具。现有的活细胞成像主要依赖昂贵的、难以操作的大型设备。而明美新研发的一款活细胞成像仪，小巧轻便，适合放在超净工作台。

活细胞成像仪是一台适合小规模细胞培养的小巧轻便成像设备，它采用WiFi相机无线连接，可以适配电脑、手机、平板等多种终端设备，标配明场和相差两种观察方式，可选三通道LED荧光实现荧光观察，可选电动XYZ三轴实现自动对焦，可选3个物镜实现不同观察需要。

活细胞成像仪作为智能活细胞动态成像监测设备，能够帮助您优化日常细胞培养工作并将成像结果标准化，改善下游实验流程。

活细胞成像仪可用于数据存储和图像分析，您可以在平板电脑实时地访问实验数据和查看细胞培养。

来源：https://www.mshot.com/article/1363.html

作为细胞成像领域的lingxian者，PerkinElmer 推出Z新的成像和分析软件平台；用户通过该平台的全新测量功能可以更好地理解细胞间和细胞内的关系

马萨诸塞沃尔瑟姆 - 2011 年 9 月 28 日 专注于提高人类及其生存环境的健康与安全的lingxian者 PerkinElmer, Inc.今天宣布发布Volocity 6.0，这是该公司 3D 细胞成像软件的Z新版本。

Volocity 软件具有一系列高性能的工具，可以用于探索、交互和发布来自细胞、组织和器官的 3D 成像数据，以及这些细胞、组织和器官随着时间的推移出现的行为变化，从而更深入地了解和研究细胞的相互作用。该软件是一款通用的解决方案。通过它提供的各种重要功能，用户可以查看、分析和验证使用各种共聚焦显微镜以及宽视野和高内涵筛选系统采集的 3D 荧光图像，而且该软件是完全集成的，您将感受到无缝的用户体验。

“PerkinElmer 致力于支持Z终将在诸如癌症和神经退行性疾病等疾病研究领域产生新疗法的各种新研究。”PerkinElmer 生物研发业务成像和检测解决方案副总裁 Achim von Leoprechting 说。“凭借新应用和增强的成像功能，新款 Volocity 6.0 软件将帮助科学家更好地理解疾病如何影响细胞以及潜在疗法如何影响疾病细胞和健康细胞。”

除了简单的细胞之外，Volocity 软件还可以根据生物学分类（如细胞核、细胞膜、细胞器和蛋白质）组织和关联测量，从而更加简单快速地执行分析和理解结果。此外，全新的界面能够使各种技术水平的用户执行复杂而富有挑战性的生物测量，将 3D 分析功能的应用范围扩展到更加广泛的潜在用户群体。

利用 Volocity 6.0 套件重要的新功能，用户可以：

关于 PerkinElmer, Inc.

PerkinElmer, Inc. 是一家专注于提高人类健康及其生存环境安全的lingxian公司。据报道，该公司 2010 年收入约为 17 亿美元，拥有约 6,200 名员工，为超过 150 个国家/地区的客户提供服务，同时该公司也是标准普尔 500 指数的成员。有关其它信息，请通过1-877-PKI-NYSE, 或访问 http://www.perkinelmer.com.cn/?tum_source=instrumentDotComNews&utm_campaign=Volocity6_Bio_2011CN。

Edelman（代表 PerkinElmer, Inc.）
Amanda L. Connolly
直拨电话：+1-404-832-6785
amanda.connolly@edelman.com

来源: PerkinElmer, Inc.

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