優(yōu)勢(shì)：
1.  簡(jiǎn)易、快速的通過檢測(cè)細(xì)胞貼壁面積進(jìn)行96或384孔板細(xì)胞毒性篩選
2.  按照一般微孔讀板機(jī)的簡(jiǎn)單流程
3.  具有細(xì)胞影像數(shù)據(jù)，增加數(shù)據(jù)可信性

藥物引起的組織毒性是候選藥物未能進(jìn)入市場(chǎng)的一個(gè)重要原因，因此，安全性和有效性試驗(yàn)的高度預(yù)測(cè)分析是提高藥物開發(fā)和降低候選藥物抗藥性的關(guān)鍵。人源誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSC)衍生的肝細(xì)胞和神經(jīng)元，表現(xiàn)出成體細(xì)胞的典型特征和新陳代謝機(jī)制，是作為早期藥物開發(fā)過程中高內(nèi)涵篩選的理想選擇。
雖然使用熒光和化學(xué)發(fā)光讀板機(jī)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)已經(jīng)眾所周知，但是，如果使用細(xì)胞成像計(jì)數(shù)儀進(jìn)行實(shí)際細(xì)胞觀察會(huì)獲得更多有用信息。

通過標(biāo)準(zhǔn)存活力實(shí)驗(yàn)獲得更多信息

細(xì)胞存活力染料，如Calcein AM，可以用來檢測(cè)總化合物在活細(xì)胞中的毒性。Calcein AM只在表現(xiàn)出酯酶活性的活細(xì)胞內(nèi)才會(huì)發(fā)出綠色熒光。iPSC來源的人肝細(xì)胞，首先加入不同化合物處理24小時(shí)，然后用Calcein AM染色；活細(xì)胞圖像使用SpectraMax® MiniMax™ Imaging Cytometer獲取(SpectraMax® i3多功能檢測(cè)平臺(tái)
的升級(jí)選項(xiàng))�；罴�(xì)胞內(nèi)的綠色胞漿區(qū)域使用SoftMax® Pro軟件內(nèi)的細(xì)胞增殖分析模塊進(jìn)行鑒定(Figures 1 和 2)， IC50值測(cè)定使用軟件內(nèi)的曲線擬合函數(shù)直接算出(Figure 3)。

Figure 1. 存活力染料的活細(xì)胞檢測(cè)

Calcein AM染色的活細(xì)胞，使用SoftMax Pro軟件內(nèi)的細(xì)胞增殖分析模塊進(jìn)行鑒定，此分析采用計(jì)算活細(xì)胞覆蓋面積占孔面積的百分比。右側(cè)的紫色蒙圖(masks)顯示出活細(xì)胞的分布，可在左側(cè)圖片內(nèi)觀察到。

Figure 2. 快速檢測(cè)細(xì)胞增殖率

在肝細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)中，通過熱圖數(shù)據(jù)結(jié)果可以快速顯示哪種化合物具有細(xì)胞毒性。紅色孔是細(xì)胞貼壁最多的，而藍(lán)色孔則是貼壁最少的，圖中可看出E-H排是細(xì)胞毒性最高的，A,M-P排則是無細(xì)胞的孔。

Figure 3. 化合物IC50值由曲線擬合給出

采用SoftMax Pro軟件的曲線擬合功能，確定四種不同的化合物的IC50值。

神經(jīng)元

神經(jīng)元的毒性體現(xiàn)在數(shù)量減少或神經(jīng)突觸的長(zhǎng)度減少上(甚至存在于不影響細(xì)胞的數(shù)量或存活力的情況下)。通過成像實(shí)驗(yàn)不僅可以檢測(cè)神經(jīng)元細(xì)胞的主體，同時(shí)還可以檢測(cè)神經(jīng)元細(xì)胞的軸突和樹突，提供了更多的細(xì)胞生長(zhǎng)信息。
iPSC-神經(jīng)元細(xì)胞以5,000 cells/孔種于384孔板，培養(yǎng)5天，然后加入按照1:2梯度稀釋的視黃酸，四復(fù)孔排列，24小時(shí)處理，然后固定細(xì)胞，并使用AlexaFluor 488標(biāo)記的微管蛋白抗體染色。
每個(gè)觀察視野可以觀測(cè)超過2000個(gè)細(xì)胞，接近30%的孔面積，然后使用SoftMax Pro軟件內(nèi)的細(xì)胞計(jì)數(shù)分析模塊進(jìn)行分析(Figure 4)。

毒性實(shí)驗(yàn)的更多信息

SpectraMax MiniMax 細(xì)胞成像系統(tǒng)可以提供細(xì)胞圖像數(shù)據(jù)和細(xì)胞形態(tài)信息，可以補(bǔ)充讀板機(jī)只有熒光強(qiáng)度的微孔板數(shù)據(jù)。其他如細(xì)胞計(jì)數(shù)、細(xì)胞密度等參數(shù)設(shè)置在評(píng)價(jià)化合物的iPSC肝細(xì)胞或神經(jīng)元細(xì)胞毒性方面有著很高價(jià)值。

Figure 4. 視黃酸對(duì)于神經(jīng)突增生的濃度依賴抑制效應(yīng)

覆蓋 (%)

Top:隨著視黃酸的濃度增加(從上往下，第一排為對(duì)照)，神經(jīng)軸突的生長(zhǎng)減少。紫色疊圖(右列)為識(shí)別的細(xì)胞和神經(jīng)軸突。
Right:根據(jù)濃度和疊圖區(qū)域面積進(jìn)行曲線擬合作圖