一、核心设置方法
1.仪器选择
活细胞成像仪:需配备内置培养箱(如IncuCyte ZOOM或CytoSMART Lux系列),确保温度(37℃)、湿度(>50%)、CO₂浓度(5%)的精确控制,避免环境因素波动影响细胞状态。
显微镜配置:选择支持长时间动态成像的显微镜,配备高灵敏度相机和自动对焦功能,以减少焦点漂移。
2.耗材适配
流动腔室:选用ibidi µ-Slide Chemotaxis chambers等专门设计用于流动条件的培养室,允许添加趋化因子并实时监测细胞迁移。
低吸附培养板:对于悬浮细胞或需减少细胞贴附的实验,选择超低吸附处理的培养板。
3.细胞准备
接种密度:根据细胞类型调整接种密度,避免过度拥挤或稀疏。
包被处理:贴壁细胞需提前用胶原或多聚赖氨酸包被培养表面。
染色优化:使用低光毒性染料(如长波长荧光团),并控制染色浓度和孵育时间。
4.成像参数
放大倍率:根据细胞大小调整物镜倍数(如10×或20×)。
拍摄间隔:平衡时间分辨率与光毒性,快速移动细胞(如Schwann细胞)建议每1-5分钟拍摄一次。
曝光时间:尽量缩短曝光时间,避免光漂白和细胞损伤。
5.数据分析
软件工具:使用ImageJ或ibidi Chemotaxis and Migration Tool等软件,自动跟踪细胞路径、计算迁移速度和方向性。
定量指标:记录细胞汇合度、迁移距离、速度等参数,结合统计学分析验证实验结论。
二、仪器与耗材选择
类别 |
推荐选择 |
特点 |
成像仪 |
IncuCyte ZOOM |
支持长时间动态成像,配备高清晰度相差/荧光显微镜,兼容多种耗材。 |
成像仪 |
CytoSMART Lux系列 |
体积小巧,适合培养箱内使用,支持云端数据分析和警报功能。 |
培养室 |
ibidi µ-Slide Chemotaxis chambers |
专为趋化实验设计,支持实时流体交换,模拟体内微环境。 |
培养板 |
低吸附96孔板 |
减少细胞贴附,适合悬浮细胞或流动条件下的实验。 |
三、实验条件优化
1.环境控制
温度与CO₂:恒定37℃、5% CO₂,使用商用培养箱或成像仪内置培养箱。
湿度:保持>50%湿度,减少培养基蒸发。
2.培养基优化
成分调整:使用无酚红培养基降低背景荧光,根据细胞需求调整血清浓度。
pH缓冲:添加HEPES缓冲液(20-25 mM)以维持pH稳定。
3.光毒性控制
光源选择:使用低能量LED光源,避免紫外线激发。
曝光策略:采用间歇成像模式,减少连续光照时间。
4.流体控制
流速设置:根据实验需求调整流体流速,避免剪切力损伤细胞。
无菌操作:流动系统中使用无菌缓冲液,防止污染。
四、特殊场景解决方案
1.三维细胞成像
使用共聚焦显微镜或光片照明技术,结合旋转培养装置实现三维动态成像。
2.多通道荧光成像
选择光谱重叠小的荧光染料,使用多通道成像仪(如ImageXpress Confocal HT.ai)进行多色标记实验。
3.自动化实验
集成液体处理系统和成像仪,实现培养基更换、药物添加等操作的自动化。
通过精细设置和条件优化,可显著提升流动条件下活细胞实时成像的实验效率和结果可靠性。建议实验前充分预试,确定最佳参数组合。