自动化成像与分析带来解放双眼的药物筛选流程

前言

在抗癌治疗的药物发现过程中，关键的第一步是了解细胞周期失调与异常癌细胞形成之间的关系。由于许多抗癌药物是专门针对DNA合成和/或有丝分裂而设计的，因此有大量的细胞周期测定用于监测和量化这些治疗对细胞周期过程的影响。在这里，我们展示了CELENA X自动化成像系统和CELENA X Cell Analyzer软件如何用于监测和筛选抗癌药物胸苷和紫杉醇在细胞周期中的剂量依赖性效应。

细胞周期实验

细胞周期测定使用Click-IT™ EdU细胞增殖试剂盒(Life Technologies, C10337)和磷酸化组蛋白H3（Ser10）兔多克隆抗体(pHH3, Life Technologies, PA5-17869)用于可视化胸苷(Sigma-Aldrich, T1895)和紫杉醇(Sigma-Aldrich, T7402)对HeLa细胞的作用。EdU是胸腺嘧啶类似物和DNA复制的标记物，pHH3是有丝分裂中发生的染色体凝聚的标记物。

1 细胞种板

HeLa细胞以1.2 × 10⁴个细胞/孔的密度(Luna-ll 自动细胞计数仪计数)接种于96孔板中，孵育过夜。

2 药物处理

用不同浓度的胸苷或紫杉醇分别处理细胞16小时。

3 细胞标记

取出一半培养基，用预热的2X EdU溶液替代，使终浓度为10 μM，进一步孵育3小时，然后用4% PFA固定。固定后，细胞在室温下用Click-IT™ reaction cocktail处理30分钟，随后加入pHH3抗体（1:150稀释），然后加入AF 680标记的二抗(Life Technologies, A10043)。细胞核用Hoechst 33342 (Life Technologies, H3570)标记。每一步之间用1X PBS洗涤细胞。

成像和分析

01 成像

成像时，我们使用CELENA®X成像系统，配备奥林巴斯10X长工作距离高数值孔径物镜；选择以下三个荧光通道：

DAPI(Ex395/25,Em460/50)

EGFP(Ex470/30,Em530/50)

Cy5(EX620/60,Em665lp)

对感兴趣的孔使用激光自动对焦进行自动化的扫描成像。

02 分析

细胞周期评估以细胞核中的绿色和红色信号进行量化。

1 IdentifyPrimaryobjects 模块

识别含有蓝色荧光的所有对象，定义单个细胞核。

2 MeasureObjectintensity 模块

测量来自所有细胞核中蓝色、绿色和红色信号荧光强度的中位数。

3 FilterObjects 模块

计算无绿色或红色信号细胞核的数量。

4 GrayToColor 模块

将灰阶图转换为彩色图像。

GraphPad Prism® (GraphPad Software, Inc.)软件用于绘制S型剂量响应曲线，计算EC50值。

结果

胸苷和紫杉醇都有阻滞细胞周期的作用，但其作用在不同的阶段：

胸苷通过竞争性抑制打断脱氧核苷酸代谢阻止DNA复制，造成G1/S期阻滞。

紫杉醇通过阻止分裂期（M期）微管的分离，从而阻止分裂中期到分裂后期的进展。

正如预期的那样，胸苷处理会使EDU阳性细胞和pHH3阳性细胞均减少(图1B, D)，显示G1/S期阻滞；紫杉醇处理使得EDU阳性细胞减少，但pHH3阳性细胞增加(图1A, C)，表明紫杉醇诱导了M期阻滞。

图1. 16小时胸苷嘧啶或紫杉醇治疗后的图集和药物响应曲线。(A和B) EdU(绿色)、pHH3(红色)和细胞核(蓝色)的三色叠加。(C和D)不同浓度胸苷嘧啶或紫杉醇处理后EdU和pHH3阳性细胞的剂量反应曲线。

结论

以上应用展示了自动化CELENA®X自动化成像系统如何在多变量药物筛选过程中使用。使用具有激光自动对焦的拍摄功能 不用繁重的人眼识别目标调整焦距和点击拍摄，CELENA® X Cell集成化的分析管道允许对拍摄的图像进行一键批量分析，提供高效的工作流程和数据驱动分析，以加快高通量药物筛选工作。

产品介绍   

CELENA®X拥有基于图像和激光的自动对焦模块，以及全电动的XYZ移动载物台，大大简化了多孔板扫描以及切片扫描的时间。无论简单的固定细胞分析还是复杂的、延时活细胞分析，强大而灵活的软件都可以让你建立高级图像分析程序，用来定量分析固定细胞和活细胞的特征。CELENA®X是药物发现与生命科学研究的有利工具。

自动化成像系统

01 四种成像模式

4通道荧光、明场、彩色明场、相差成像。

02 全自动的孔板扫描

全自动的孔板扫描，电动XYZ载物台，自动的光源、荧光通道和物镜切换。

03 基于激光的快速自动对焦

除了基于图像的自动聚焦还支持基于激光的快速和可重复的自动聚焦，减少光毒性和光漂白，加快拍摄速度。

04 强大易用的采集和分析软件

简单直观的成像protocol设置，与分析流程无缝衔接。

05 自定义的高内涵分析

自定义的高内涵分析流程，基于表型批量分析多通道成像图片。

06 支持活细胞成像

载物台孵育系统适适用于各种生理或非生理条件下的成像实验。

07 多种配件可选

多种适配器：

显微玻片、腔室玻片、各种规格培养瓶、培养皿、6-1536多孔板。

多种物镜：

1.25-100x放大倍数的空气镜或油镜可选。

可置换荧光光立方：

12种不同波段的光立方，覆盖市面上常见的荧光染料的波长，支持特殊波段光立方定制，用户可在实验室自主完成滤镜更换。

如果您对以上产品感兴趣，请扫码添加工作人员企业微信咨询 

关于基因

基因有限公司成立于1992年，是一家提供生命科学科研仪器、试剂耗材和技术服务的综合服务商。基于“Gene Brightens Every Life • BioTech Connects the World”——“基因燃亮生命 • 生物技术连接世界”的愿景，专注于生命科学领域前沿技术的引进和推广，致力于推动该领域国内科研机构硬件水平及实验方案的革新与升级。同时，公司也一直致力于自主品牌的科研设备的研发与生产，拥有一系列通用性强、互补性高的自主品牌产品。

基因的服务网络遍及全国各地十多个大中城市，拥有包括仪器销售，试剂销售，市场与技术支持，维修，客服，物流等多个部门组成的完整服务体系。

我们希望通过不懈努力，为您的成功铺路搭桥，也为中国的生命科学事业赶超世界先进水平尽一己之力。