ECIS細胞動態(tài)分析儀應(yīng)用
一、 細胞損傷修復(fù)應(yīng)用
傳統(tǒng)細胞損傷修復(fù)
1) 傳統(tǒng)的細胞損傷修復(fù)實驗一般使用生長增殖快的單細胞層,然后在細胞層上劃一條線,小面積的細胞層被損傷。當(dāng)周圍細胞進入并且生長填滿被損壞的區(qū)域時(修復(fù)),可以用顯微鏡檢查到損壞的區(qū)域里的細胞狀況。
2)ECIS技術(shù)方法
ECIS方法則可以完成自動化分析實驗。當(dāng)給予電極較強的瞬間電流時,測量電極上的細胞就會被擊穿、損傷,然后有部分細胞死亡。
典型的損傷修復(fù)實驗如下圖所示。BSC1細胞首先長成單細胞層,然后兩個孔中給予點擊,使測量電極上的細胞死亡,引起阻抗值降低。隨時間的延長這兩個曲線又回到初始數(shù)值,這是由于那些在電極外的正常細胞向損傷地區(qū)遷移并重新生長并且替換已死去細胞。
ECIS是完全自動化的分析方法,整個實驗過程在軟件控制下進行,實驗數(shù)據(jù)有很好的重復(fù)性,并且有利于進行統(tǒng)計分析。
二、 細胞伸展貼壁
ECIS技術(shù)的重要應(yīng)用之一是研究細胞伸展貼壁行為。這種測量方法可以研究細胞與細胞外基質(zhì)的相互作用對細胞貼壁能力的作用。這種方法是實時的和定量地,和傳統(tǒng)的終點法相比有著顯著的優(yōu)勢。
如圖所示兩種不同類型的細胞貼壁速度存在很大差異。首先將同樣數(shù)目的BSC1和NRK細胞接種在電極孔中,直至兩種細胞形成密集的細胞層,很明顯BSC1細胞有著更快的貼壁和生長速度。
三、腫瘤細胞侵潤研究
內(nèi)皮細胞層的建立
ECIS圓孔電極首先包被明膠層,然后HUVEC細胞懸液加入到板孔中,在加入細胞后的2個小時形成單細胞層:
上圖分別是加入G細胞、AT3細胞和對照的內(nèi)皮細胞層阻抗曲線?梢钥吹诫S著腫瘤細胞的加入,內(nèi)皮細胞層阻抗值開始降低,并且AT3細胞引起的降低更加顯著,阻抗值降低的原因是由腫瘤細胞的侵入影響了完整的內(nèi)皮細胞層。
四、體外毒理學(xué)檢測
細胞的生長受到培養(yǎng)基中化學(xué)成分的影響,因此可以利用ECIS技術(shù)檢測藥物對細胞的毒理學(xué)影響:
上圖是十二烷基磺酸鈉對WI-38細胞的作用,可以看出這種化合物對細胞的生長有著明顯的抑制作用,并且濃度越高抑制效果越顯著。
五、細胞的趨化遷移
ECIS細胞動態(tài)分析儀有著極高的靈敏度,甚至可以檢測單個細胞的微運動:
A:以葉酸為趨化化合物,少量NC4A2細胞從電極板一側(cè)(左下)遷移(右上)測量到的細胞層電阻值變化。由圖可見,隨著細胞進入電極孔范圍,電阻值上升,隨著細胞進一步遷移出電極孔,電阻值又下降
B:顯微鏡下觀察遷移過程,與電阻測定值對應(yīng)
六、其它的應(yīng)用
細胞層屏障功能的研究
細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的研究
流動狀態(tài)下細胞行為的研究