細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)常用方法及聯(lián)用箱內(nèi)成像設(shè)備新方法分享
細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)是檢測(cè)細(xì)胞活力的常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)之一。細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)常用方法是在人為劃線(xiàn)的基礎(chǔ)上加顯微鏡觀(guān)察。此方法需頻繁拿出細(xì)胞，那么有什么新方法可以彌補(bǔ)這種不足呢？本文將介紹一種新方法-使用活細(xì)胞成像系統(tǒng)，置于培養(yǎng)箱內(nèi)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)成像，監(jiān)測(cè)細(xì)胞變化情況。我們分析了新方法對(duì)比常用方法的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)列舉了幾篇活細(xì)胞成像分析系統(tǒng)應(yīng)用在細(xì)胞劃痕方向的高分文章，這些文章發(fā)表于《Materials & Design》《Science Immunology》等期刊。該方法獲得了科研人員的認(rèn)可，且在細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)中被廣泛使用，新方法的可靠性得到了證實(shí)。
細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)（Cell scratch assay），是分析細(xì)胞遷移能力常用的方法實(shí)驗(yàn)。
“細(xì)胞遷移（Cell migration）又被稱(chēng)為細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞爬行或細(xì)胞移動(dòng)，當(dāng)細(xì)胞接收到遷移信號(hào)或感受到某物質(zhì)濃度梯度后會(huì)產(chǎn)生遷移現(xiàn)象。”簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，細(xì)胞遷移就是細(xì)胞的移動(dòng)。
在很多生理或病理活動(dòng)中都涉及到細(xì)胞遷移，如發(fā)育、免疫反應(yīng)、傷口愈合和癌癥轉(zhuǎn)移等。了解細(xì)胞遷移過(guò)程至關(guān)重要，它能夠?yàn)榧膊≡\斷和藥物開(kāi)發(fā)等應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
當(dāng)細(xì)胞鋪滿(mǎn)整個(gè)孔板時(shí)，在融合的單層細(xì)胞上人為劃出一條直線(xiàn)，該直線(xiàn)部分稱(chēng)為“劃痕”。繼續(xù)培養(yǎng)劃痕邊緣的細(xì)胞會(huì)逐漸向空白區(qū)域生長(zhǎng)，“劃痕”逐漸愈合。整個(gè)過(guò)程類(lèi)似于傷口愈合，故該實(shí)驗(yàn)又可稱(chēng)為傷口愈合實(shí)驗(yàn)（Wound healing assay）。從劃線(xiàn)開(kāi)始捕獲圖像，到整個(gè)過(guò)程結(jié)束，通過(guò)測(cè)量并計(jì)算不同時(shí)間點(diǎn)的劃痕間距差值來(lái)估測(cè)該細(xì)胞的遷移能力。細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)可用來(lái)觀(guān)察藥物、基因等外源因素對(duì)細(xì)胞遷移、修復(fù)和相互作用的影響。
具體操作步驟：
劃痕實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)：
上述實(shí)驗(yàn)步驟為常規(guī)實(shí)驗(yàn)室操作，不足之處在于對(duì)細(xì)胞遷移進(jìn)行計(jì)算，要頻繁拿取細(xì)胞樣本在顯微鏡下觀(guān)察，拍照記錄結(jié)果。操作繁瑣，耗時(shí)費(fèi)力，實(shí)驗(yàn)成功率不能保證，最終影響實(shí)驗(yàn)效率。
那么有什么新工具可以彌補(bǔ)這些不足，助力于細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/span>
奎克泰生物的JuLI系列實(shí)時(shí)活細(xì)胞成像系統(tǒng)能夠放置于培養(yǎng)箱內(nèi)，實(shí)時(shí)觀(guān)察、拍攝記錄細(xì)胞變化的全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞計(jì)數(shù)、監(jiān)測(cè)、拍照、形成視頻、融合度、等功能。此外，JuLI Stage可選配劃痕設(shè)備，為96孔板生成統(tǒng)一的劃痕，利用配套的劃痕軟件實(shí)時(shí)分析劃痕。
實(shí)驗(yàn)人員可以預(yù)先設(shè)定好拍攝總時(shí)長(zhǎng)和間隔時(shí)間，通過(guò)延時(shí)攝影監(jiān)測(cè)并評(píng)估細(xì)胞遷移情況，提供細(xì)胞遷移量化結(jié)果。
對(duì)比于傳統(tǒng)細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)操作，JuLI系列實(shí)時(shí)活細(xì)胞成像系統(tǒng)能大大縮減人工操作的繁瑣性，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性、成功率，為實(shí)驗(yàn)提供便利性。
以下來(lái)自世界各權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)表的文章中，均為使用JuLI系列活細(xì)胞成像系統(tǒng)做的細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)：
2.來(lái)自韓國(guó)加川醫(yī)科大學(xué)解剖學(xué)系的研究團(tuán)隊(duì)在《Experimental & Molecular Medicine》期刊發(fā)表題為“Proangiogenic functions of an RGD-SLAY-containing osteopontin icosamer peptide in HUVECs and in the postischemic brain”的文章，研究人員在HUVECs細(xì)胞上制造劃痕，用不同藥物處理細(xì)胞，使用JuLI™ Stage進(jìn)行拍攝，最終呈現(xiàn)第0 h和第12 h的拍攝結(jié)果。
3.來(lái)自英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院心肺研究所的研究團(tuán)隊(duì)在《Science Immunology》期刊發(fā)表題為“Itaconate controls the severity of pulmonary fibrosis”的文章，研究人員在用衣康酸鹽或不用衣康酸鹽處理的情況下，使用JuLI™ Stage拍攝60h，監(jiān)測(cè)HLF細(xì)胞的傷口愈合能力。數(shù)據(jù)結(jié)果顯示暴露于衣康酸鹽后，HLF細(xì)胞的傷口愈合能力顯著降低。
還有更多使用案例等您發(fā)現(xiàn)，有心動(dòng)么？
關(guān)注奎克泰生物，后面我們將繼續(xù)向大家科普關(guān)于實(shí)驗(yàn)方面的小知識(shí)。
參考文獻(xiàn)：
[1]Lee J Y, Park J H, Ahn M J, et al. Long-term study on off-the-shelf tracheal graft: A conceptual approach for urgent implantation[J]. Materials & Design, 2020, 185: 108218. (IF8.4)
[2]Lee H, Jin YC, Kim SW, Kim ID, Lee HK, Lee JK. Proangiogenic functions of an RGD-SLAY-containing osteopontin icosamer peptide in HUVECs and in the postischemic brain[J]. Experimental and Molecular Medicine,2018,50(S10). (IF12.8)
[3]Ogger P P, Albers G J, Hewitt R J, et al. Itaconate controls the severity of pulmonary fibrosis[J].
Science Immunology, 2020, 5(52): eabc1884. (IF24.8)
細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)（Cell scratch assay），是分析細(xì)胞遷移能力常用的方法實(shí)驗(yàn)。
“細(xì)胞遷移（Cell migration）又被稱(chēng)為細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞爬行或細(xì)胞移動(dòng)，當(dāng)細(xì)胞接收到遷移信號(hào)或感受到某物質(zhì)濃度梯度后會(huì)產(chǎn)生遷移現(xiàn)象。”簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，細(xì)胞遷移就是細(xì)胞的移動(dòng)。
在很多生理或病理活動(dòng)中都涉及到細(xì)胞遷移，如發(fā)育、免疫反應(yīng)、傷口愈合和癌癥轉(zhuǎn)移等。了解細(xì)胞遷移過(guò)程至關(guān)重要，它能夠?yàn)榧膊≡\斷和藥物開(kāi)發(fā)等應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
當(dāng)細(xì)胞鋪滿(mǎn)整個(gè)孔板時(shí)，在融合的單層細(xì)胞上人為劃出一條直線(xiàn)，該直線(xiàn)部分稱(chēng)為“劃痕”。繼續(xù)培養(yǎng)劃痕邊緣的細(xì)胞會(huì)逐漸向空白區(qū)域生長(zhǎng)，“劃痕”逐漸愈合。整個(gè)過(guò)程類(lèi)似于傷口愈合，故該實(shí)驗(yàn)又可稱(chēng)為傷口愈合實(shí)驗(yàn)（Wound healing assay）。從劃線(xiàn)開(kāi)始捕獲圖像，到整個(gè)過(guò)程結(jié)束，通過(guò)測(cè)量并計(jì)算不同時(shí)間點(diǎn)的劃痕間距差值來(lái)估測(cè)該細(xì)胞的遷移能力。細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)可用來(lái)觀(guān)察藥物、基因等外源因素對(duì)細(xì)胞遷移、修復(fù)和相互作用的影響。
（圖片來(lái)源：CSDN博客 分子生物學(xué)專(zhuān)欄）
具體操作步驟：
1.準(zhǔn)備細(xì)胞，將貼壁細(xì)胞用胰酶消化下來(lái)，制備成細(xì)胞懸液。
2.細(xì)胞計(jì)數(shù)后，進(jìn)行鋪板。每孔加入合適細(xì)胞，等待細(xì)胞長(zhǎng)滿(mǎn)整個(gè)孔板。
3.選擇10μL或者200μL的槍頭，借助直尺進(jìn)行劃線(xiàn)，產(chǎn)生細(xì)胞劃痕。
4.用PBS輕輕洗去細(xì)胞碎片，加入無(wú)血清培養(yǎng)基或者低血清培養(yǎng)基，放入培養(yǎng)箱之前拍照記錄。
5.拍照觀(guān)察，每隔一定時(shí)間對(duì)樣本進(jìn)行拍照記錄，計(jì)算細(xì)胞的遷移率。
劃痕實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)：
1.開(kāi)展劃痕實(shí)驗(yàn)，原則上細(xì)胞要鋪滿(mǎn)整個(gè)孔板底部再進(jìn)行劃線(xiàn)，否則會(huì)影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。
2.同種細(xì)胞劃線(xiàn)最好使用同一個(gè)槍頭，減小劃痕寬度的誤差（人工劃線(xiàn)難免產(chǎn)生誤差，可借助設(shè)備進(jìn)行劃線(xiàn)）。
3.PBS沖洗時(shí)動(dòng)作輕柔，避免將其他貼壁細(xì)胞洗去。反復(fù)清洗，將細(xì)胞碎片去除。
4.選用無(wú)血清培養(yǎng)基或者低血清培養(yǎng)基對(duì)細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。為減少細(xì)胞增殖對(duì)遷移的影響，可加入絲裂霉素處理細(xì)胞，抑制細(xì)胞的分裂。
上述實(shí)驗(yàn)步驟為常規(guī)實(shí)驗(yàn)室操作，不足之處在于對(duì)細(xì)胞遷移進(jìn)行計(jì)算，要頻繁拿取細(xì)胞樣本在顯微鏡下觀(guān)察，拍照記錄結(jié)果。操作繁瑣，耗時(shí)費(fèi)力，實(shí)驗(yàn)成功率不能保證，最終影響實(shí)驗(yàn)效率。
那么有什么新工具可以彌補(bǔ)這些不足，助力于細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/span>
奎克泰生物的JuLI系列實(shí)時(shí)活細(xì)胞成像系統(tǒng)能夠放置于培養(yǎng)箱內(nèi)，實(shí)時(shí)觀(guān)察、拍攝記錄細(xì)胞變化的全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞計(jì)數(shù)、監(jiān)測(cè)、拍照、形成視頻、融合度、等功能。此外，JuLI Stage可選配劃痕設(shè)備，為96孔板生成統(tǒng)一的劃痕，利用配套的劃痕軟件實(shí)時(shí)分析劃痕。
對(duì)比于傳統(tǒng)細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)操作，JuLI系列實(shí)時(shí)活細(xì)胞成像系統(tǒng)能大大縮減人工操作的繁瑣性，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性、成功率，為實(shí)驗(yàn)提供便利性。
以下來(lái)自世界各權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)表的文章中，均為使用JuLI系列活細(xì)胞成像系統(tǒng)做的細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)：
1.來(lái)自韓國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)機(jī)械工程系的研究團(tuán)隊(duì)在《Materials & Design》期刊發(fā)表題為“Long-term study on off-the-shelf tracheal graft: A conceptual approach for urgent implantation”的文章，研究人員在hTMSCs細(xì)胞單層上直接劃傷，使用JuLI™ Br觀(guān)察細(xì)胞向創(chuàng)面的遷移情況。監(jiān)測(cè)總時(shí)長(zhǎng)24h，每隔4h拍攝一次圖像。
2.來(lái)自韓國(guó)加川醫(yī)科大學(xué)解剖學(xué)系的研究團(tuán)隊(duì)在《Experimental & Molecular Medicine》期刊發(fā)表題為“Proangiogenic functions of an RGD-SLAY-containing osteopontin icosamer peptide in HUVECs and in the postischemic brain”的文章，研究人員在HUVECs細(xì)胞上制造劃痕，用不同藥物處理細(xì)胞，使用JuLI™ Stage進(jìn)行拍攝，最終呈現(xiàn)第0 h和第12 h的拍攝結(jié)果。
3.來(lái)自英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院心肺研究所的研究團(tuán)隊(duì)在《Science Immunology》期刊發(fā)表題為“Itaconate controls the severity of pulmonary fibrosis”的文章，研究人員在用衣康酸鹽或不用衣康酸鹽處理的情況下，使用JuLI™ Stage拍攝60h，監(jiān)測(cè)HLF細(xì)胞的傷口愈合能力。數(shù)據(jù)結(jié)果顯示暴露于衣康酸鹽后，HLF細(xì)胞的傷口愈合能力顯著降低。
還有更多使用案例等您發(fā)現(xiàn)，有心動(dòng)么？
關(guān)注奎克泰生物，后面我們將繼續(xù)向大家科普關(guān)于實(shí)驗(yàn)方面的小知識(shí)。
參考文獻(xiàn)：
[1]Lee J Y, Park J H, Ahn M J, et al. Long-term study on off-the-shelf tracheal graft: A conceptual approach for urgent implantation[J]. Materials & Design, 2020, 185: 108218. (IF8.4)
[2]Lee H, Jin YC, Kim SW, Kim ID, Lee HK, Lee JK. Proangiogenic functions of an RGD-SLAY-containing osteopontin icosamer peptide in HUVECs and in the postischemic brain[J]. Experimental and Molecular Medicine,2018,50(S10). (IF12.8)
[3]Ogger P P, Albers G J, Hewitt R J, et al. Itaconate controls the severity of pulmonary fibrosis[J].
Science Immunology, 2020, 5(52): eabc1884. (IF24.8)
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