以TTP Labtech Acumen eX3 為代表的激光掃描細(xì)胞高內(nèi)涵篩選儀,通??膳渲脝紊?、雙色或三色激光,有405nm、488nm、633nm三種激光模式可供選擇,確保通用的熒光探針可適用。
儀器通過(guò)一個(gè)寬視野鏡頭以激光掃描培養(yǎng)有貼壁細(xì)胞的微孔板或玻片的底部, 這些細(xì)胞根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求已事先用各種熒光探針標(biāo)記,被激光激發(fā)的熒光標(biāo)記物發(fā)射出高能量的熒光, 被4個(gè)光電倍增管(PMT)分別收集,并讀取信號(hào)強(qiáng)度。之后通過(guò)閾值算法除去試驗(yàn)的背景噪聲,并鑒別出所有的有效熒光信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)化的目標(biāo)識(shí)別,也即根據(jù)高分辨率的信號(hào)勾勒出詳細(xì)的細(xì)胞數(shù)量、形態(tài)、狀態(tài)或蛋白在細(xì)胞中的狀態(tài)等等。再通過(guò)智能算法將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成與試驗(yàn)?zāi)康南嚓P(guān)的定量數(shù)據(jù),從而評(píng)價(jià)藥物在細(xì)胞和組織水平的功效。這成為業(yè)界評(píng)價(jià)藥物生物學(xué)活性最行之有效的方法之一。
Acumen eX3在設(shè)計(jì)原理上的創(chuàng)新,更能夠滿足高通量高內(nèi)涵篩選的要求。激光輪流發(fā)射以減少交叉干擾;通過(guò)4個(gè)光電倍增管分別檢測(cè)提高檢測(cè)的可靠性和速度;并且最多可得到12個(gè)通道的高涵量數(shù)據(jù);由于設(shè)計(jì)上的獨(dú)特性,從24孔板到1536孔平均每塊板全板全孔(whole plate whole well)掃描分析都只需要10分鐘左右。
全孔掃描
Acumen eX3配備了專門(mén)設(shè)計(jì)掃描大視野的鏡頭,覆蓋面積達(dá)400mm2(相當(dāng)于96孔板的4個(gè)孔)。此鏡頭可以掃描整個(gè)孔,并報(bào)告所有細(xì)胞的數(shù)據(jù),以便:
從有代表性的細(xì)胞群體中產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)學(xué)可靠的數(shù)據(jù)
根據(jù)全部細(xì)胞總數(shù)對(duì)生物學(xué)響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化
可掃描大的目標(biāo)如線蟲(chóng)或細(xì)胞集落,而不需要另外進(jìn)行圖像拼接
細(xì)胞計(jì)數(shù)分析
Acumen eX3專利的數(shù)據(jù)分析方法利用了細(xì)胞計(jì)數(shù)的原理而非圖像分析。激光掃描整個(gè)視野,利用4個(gè)光電倍增管(PMT)按一定間隔收集信號(hào)強(qiáng)度讀數(shù)。閾值算法能鑒別出超過(guò)溶液背景之上的所有的熒光強(qiáng)度信號(hào)從而進(jìn)行自動(dòng)化的目標(biāo)識(shí)別。激光掃描數(shù)據(jù)收集與細(xì)胞計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)分析相結(jié)合,成為工業(yè)上行之有效的方法,能產(chǎn)生非常快速并可靠的結(jié)果----各種培養(yǎng)板平均每塊板只需要10分鐘左右。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
Acumen eX3的數(shù)據(jù)采集按詳細(xì)程度可分為3級(jí),分別滿足分析開(kāi)發(fā)、分析驗(yàn)證和篩選科學(xué)家的不同要求。例如在高通量篩選模式中,軟件僅報(bào)告所有的群體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),將文件大小降低到便于管理的50 KB,也省去了購(gòu)買(mǎi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器的需要。