Livecyte 實(shí)時(shí)細(xì)胞功能及單細(xì)胞行為分析系統(tǒng)
采用“疊層衍射定量相位成像技術(shù)”
得到媲美熒光的高對比度無標(biāo)記圖像
對數(shù)千個(gè)單顆細(xì)胞進(jìn)行自動識別、跟蹤和定量
同時(shí)得到細(xì)胞群和單個(gè)細(xì)胞的長時(shí)間實(shí)時(shí)動態(tài)數(shù)據(jù)
自帶培養(yǎng)腔，可以做長時(shí)間活細(xì)胞實(shí)時(shí)成像
詳情
產(chǎn)品原理
“疊層衍射技術(shù)”：Livecyte采用“疊層衍射定量相位成像技術(shù)”（Ptychographic Quantitative Phase Imaging，Ptychographic QPI）：即采用計(jì)算成像方法，利用虛擬透鏡（The Phasefocus Virtual Lens?）捕獲衍射光波形成的相對相位偏移信息。同一個(gè)樣本可以得到一系列衍射圖像，疊加在一起，通過計(jì)算機(jī)重組生成高對比度的細(xì)胞圖像。
“疊層衍射技術(shù)”原理示意圖：
“疊層衍射技術(shù)”在透射光和反射光應(yīng)用中都有極佳的表現(xiàn)。當(dāng)提供合適的照明光源和檢測器時(shí)，它可以利用電磁光譜中的任意波長的光線進(jìn)行成像，包括電子和其他粒子波，甚至是聲波。Livecyte就采用這種技術(shù)來捕獲相對的相位偏移信息，在無熒光標(biāo)記和無高功率照明光源的情況下，生成活細(xì)胞的高對比度圖像和視頻。適用于最敏感的活細(xì)胞（如干細(xì)胞、異質(zhì)性的原代腫瘤細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞等）的長期成像（長達(dá)數(shù)周）。與傳統(tǒng)的相差成像不同，Livecyte得到的非標(biāo)記QPI圖像與熒光圖像類似，有極佳的對比度，如明亮的細(xì)胞影像和深色的背景（下圖）。與基于群體的成像技術(shù)不同，Livecyte可以自動分辨、跟蹤時(shí)序成像中的每顆單細(xì)胞，得到每顆單細(xì)胞隨時(shí)間在形態(tài)、行為、干物質(zhì)（dry mass）等指標(biāo)上的變化，對單細(xì)胞進(jìn)行識別和表征，從而得到每顆單細(xì)胞的完整的表型數(shù)據(jù)。
Livecyte疊層衍射成像可實(shí)現(xiàn)媲美熒光的無標(biāo)記高對比成像：
產(chǎn)品總述
英國Phasefocus公司的Livecyte“實(shí)時(shí)細(xì)胞功能及單細(xì)胞行為分析系統(tǒng)”采用“疊層衍射實(shí)時(shí)定量成像技術(shù)”（Ptychographic QPI），可以在無標(biāo)記、無高光毒性激光照射的情況下，產(chǎn)生高對比度、無偽影、可定量、高保真度的細(xì)胞圖像，并對單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行自動識別、跟蹤和定量，同時(shí)得到細(xì)胞群和單個(gè)細(xì)胞的長時(shí)間實(shí)時(shí)動態(tài)數(shù)據(jù)。
Livecyte側(cè)重于細(xì)胞的非標(biāo)記成像和單細(xì)胞特性的記錄，如在非標(biāo)記狀態(tài)下研究細(xì)胞在增殖、分裂、凋亡、分化、遷移等現(xiàn)象過程中的形態(tài)學(xué)變化和運(yùn)動行為的變化，得到形態(tài)學(xué)指標(biāo)（如單個(gè)細(xì)胞的面積、球形度、干物質(zhì)量等）和運(yùn)動學(xué)指標(biāo)（如單個(gè)細(xì)胞遷徙速度、方向、位移、軌跡等）。可進(jìn)行無標(biāo)記識別分析細(xì)胞群、細(xì)胞譜系等研究。除了非標(biāo)記疊層衍射實(shí)時(shí)定量成像，還可做明場和多通道（1-7通道）熒光成像。自帶培養(yǎng)腔，可以做長時(shí)間活細(xì)胞實(shí)時(shí)成像。
廠家Phasefocus在2013年因“疊層衍射實(shí)時(shí)定量成像技術(shù)”被授予“Microscopy Today Innovation Award”，并且Livecyte儀器在2017年又再獲此殊榮。
產(chǎn)品特點(diǎn)
無標(biāo)記衍射成像：
1. 比起明場、相差成像，Livecyte疊層衍射成像可實(shí)現(xiàn)媲美熒光的無標(biāo)記高對比成像；
2. 無熒光標(biāo)記下，對細(xì)胞傷害更小，適用于干細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞及原代細(xì)胞等較脆弱的細(xì)胞；
3. 如有需要，也可搭配最多七種熒光成像。
獨(dú)特?cái)?shù)據(jù)庫與大數(shù)據(jù)篩選分析：
1. 獨(dú)特?cái)?shù)據(jù)展示與呈現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果一目了然；
2. 可以實(shí)現(xiàn)多參數(shù)、多數(shù)據(jù)間的大數(shù)據(jù)篩選與比較，找出單一參數(shù)無法發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞行為；
3. 多種類數(shù)據(jù)輸出（原始數(shù)值、圖像、影片、單細(xì)胞分割檔案），可用第三方軟件做靈活分析。
自動化單細(xì)胞分析+干物質(zhì)量分析：
1. 可實(shí)現(xiàn)自動化分析，根據(jù)形態(tài)學(xué)和行為學(xué)特征對每顆細(xì)胞創(chuàng)建獨(dú)特的“表型指紋”，省去繁復(fù)耗時(shí)的人工圈選步驟；
2. 可實(shí)現(xiàn)精確的單細(xì)胞分割、單細(xì)胞定量，得到每顆細(xì)胞的多種參數(shù)進(jìn)行分析，其他產(chǎn)品少有可做到；
3. 多種參數(shù)及定量化信息：如：細(xì)胞匯合度、個(gè)數(shù)、單個(gè)細(xì)胞面積、厚度、干物質(zhì)量（Dry Mass）、球形度、長寬比、周長、移動速度、瞬時(shí)移動速度、移動方向、遷移蜿蜒指數(shù)（Meandering Index）、限制比率（Confinement Ratio）、位移、分裂指數(shù)、倍增時(shí)間，等。
4. 可做獨(dú)特的干物質(zhì)量（Dry Mass）分析、無標(biāo)記細(xì)胞譜系示蹤分析、無標(biāo)記細(xì)胞共培養(yǎng)分析，其他產(chǎn)品少有可做到。
細(xì)胞無標(biāo)記時(shí)生長更好：
細(xì)胞譜系分析視頻：
廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域
Livecyte適用于細(xì)胞增殖、細(xì)胞毒性、細(xì)胞分裂、細(xì)胞吞噬、血管新生、劃痕遷移、趨化運(yùn)動、細(xì)胞運(yùn)動、T細(xì)胞殺傷、細(xì)胞譜系研究、細(xì)胞共培養(yǎng)、單細(xì)胞研究等多個(gè)研究領(lǐng)域，尤其是無標(biāo)記敏感細(xì)胞（原代細(xì)胞、干細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞）分析。
Livecyte應(yīng)用展示。
無標(biāo)記情況下，一次實(shí)驗(yàn)就可以獲得多項(xiàng)細(xì)胞表型和功能數(shù)據(jù)，如：
1、 細(xì)胞增殖：獲得細(xì)胞個(gè)數(shù)、細(xì)胞面積、細(xì)胞干物質(zhì)的變化曲線、倍增時(shí)間等數(shù)據(jù)；
2、 細(xì)胞形態(tài)：獲得每顆細(xì)胞及群體細(xì)胞的球形度、周長、長寬比、面積、厚度等數(shù)據(jù)；
3、 細(xì)胞有絲分裂：獲得發(fā)生有絲分裂細(xì)胞的比例，有絲分裂的時(shí)間，分裂的細(xì)胞總數(shù)等數(shù)據(jù)；
4、 細(xì)胞生長：獲得每顆細(xì)胞干物質(zhì)，這個(gè)干物質(zhì)是除去水之外的所有細(xì)胞成分（如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、碳水化合物、DNA等生物分子）的總質(zhì)量；
5、 細(xì)胞運(yùn)動：獲得每顆細(xì)胞運(yùn)動的軌跡、速度、方向、角度、位移、路徑等數(shù)據(jù)；
6、 T細(xì)胞殺傷：獲得效應(yīng)細(xì)胞與靶細(xì)胞的接觸時(shí)間，靶細(xì)胞上有幾顆效應(yīng)細(xì)胞、效應(yīng)細(xì)胞與靶細(xì)胞的命運(yùn)等數(shù)據(jù)；
7、 細(xì)胞譜系：可以追溯每顆細(xì)胞的來源，輸出譜系圖，對研究細(xì)胞的異質(zhì)性有很好的指導(dǎo)。
可以通過30多種參數(shù)進(jìn)行流式分群分析，洞察更多的細(xì)胞功能。
應(yīng)用展示
1、無標(biāo)記共培養(yǎng)研究
下圖說明：用 Livecyte 無標(biāo)記區(qū)分共培養(yǎng)的細(xì)胞亞群（原代前列腺癌混合細(xì)胞群 vs. TA細(xì)胞亞 群 vs. CB 細(xì)胞亞群）。對比了三個(gè)群的不同參數(shù)：細(xì)胞速度、遷移蜿蜒指數(shù)（Meandering index）、細(xì)胞面積、細(xì)胞長寬比、細(xì)胞干物質(zhì)量（Dry mass）、細(xì)胞球形度（Sphericity）。
無標(biāo)記神經(jīng)細(xì)胞共培養(yǎng)
下圖說明：Livecyte可分析細(xì)胞平均亮度與亮度分布，無標(biāo)記下區(qū)分星狀細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞及微膠細(xì)胞，分群后做單細(xì)胞分析。
2、細(xì)胞譜系研究
可無標(biāo)記跟蹤細(xì)胞的增殖、分裂、傳代、分化、死亡，得到細(xì)胞的傳代譜系圖，尤其適合敏感細(xì)胞的譜系研究（如原代細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、干細(xì)胞）和干細(xì)胞的發(fā)育分化研究。
下圖說明：對同一個(gè)癌細(xì)胞群里的不同細(xì)胞進(jìn)行譜系研究，自動進(jìn)行單個(gè)細(xì)胞識別（左圖）。右上圖：干物質(zhì)量（Dry Mass）顯示細(xì)胞的生長和分裂，綠色標(biāo)記細(xì)胞（Cell 1）和橘色標(biāo)記細(xì)胞（Cell 2）都在同樣的干物質(zhì)量下分裂，但每代中綠色標(biāo)記細(xì)胞（Cell 2）生長更快、分裂周期更短。右下圖：細(xì)胞的譜系樹，表示從初始單個(gè)細(xì)胞生長分裂成一群細(xì)胞。
下圖說明：捕捉“罕見事件”：細(xì)胞9在第1次分裂后迅速融合（Fusion），表現(xiàn)為干物質(zhì)量加倍；融合后的細(xì)胞繼續(xù)增殖，然后進(jìn)行第2次和第3次分裂；細(xì)胞干物質(zhì)量一直比普通細(xì)胞大。
細(xì)胞譜系分析視頻：
3、劃痕遷移研究
對單細(xì)胞的自動識別、跟蹤和定量分析可以提供深入的“劃痕遷移”的指標(biāo)，如細(xì)胞運(yùn)動速度、運(yùn)動方向和有絲分裂指數(shù)，可區(qū)分細(xì)胞運(yùn)動和細(xì)胞增殖對“劃痕愈合”的影響，克服基于“匯合度”研究“劃痕愈合”的傳統(tǒng)研究方法的局限性。
下圖說明：Livecyte可自動識別和跟蹤單個(gè)細(xì)胞，直接檢測細(xì)胞的運(yùn)動；可區(qū)分細(xì)胞運(yùn)動和細(xì)胞增殖對“劃痕愈合”的影響。
劃痕遷移分析視頻：
4、脂肪細(xì)胞分析
下圖說明：可以看到細(xì)胞內(nèi)的一顆一顆高亮度的脂肪顆粒，脂肪顆粒可被分割并定量，計(jì)算脂肪顆粒數(shù)目和干物質(zhì)量。
5、細(xì)胞毒性分析
下圖說明：研究細(xì)胞的凋亡和毒性
細(xì)胞毒性視頻：
6、血管生成分析
下圖說明：可研究血管細(xì)胞形成的血管網(wǎng)絡(luò)，研究其中的單細(xì)胞行為變化。
血管生成視頻：
7、腫瘤球分析
可分析藥物作用下，腫瘤球的周長、面積的定量變化。
腫瘤球成像視頻：
8、T細(xì)胞殺傷研究
T細(xì)胞殺傷實(shí)驗(yàn)?zāi)茉隗w外研究工程T細(xì)胞殺傷靶腫瘤的功效。Livecyte的T細(xì)胞殺傷實(shí)驗(yàn)可以提供更多的細(xì)節(jié)來確定效應(yīng)T細(xì)胞和靶細(xì)胞之間的相互作用動力學(xué)，可以從單個(gè)細(xì)胞著手，自動監(jiān)測和量化效應(yīng)細(xì)胞與靶細(xì)胞的總的接觸時(shí)間，靶細(xì)胞凋亡前的最后一次接觸時(shí)間、靶細(xì)胞上有幾顆效應(yīng)細(xì)胞、效應(yīng)細(xì)胞與靶細(xì)胞的命運(yùn)等數(shù)據(jù)。
0hr和24hr的疊層衍射定量相位成像（QPI）和熒光成像示例如下圖，T細(xì)胞無標(biāo)記，活的靶細(xì)胞為紅色熒光標(biāo)記，凋亡靶細(xì)胞為綠色熒光標(biāo)記，第三列數(shù)據(jù)說明T細(xì)胞殺傷靶細(xì)胞的程度最明顯：
Dashboard軟件得到的靶細(xì)胞接觸的T細(xì)胞的數(shù)目、累積T細(xì)胞接觸時(shí)長和平均T細(xì)胞接觸時(shí)長如下圖：
T-細(xì)胞殺傷視頻：
Video
Livecyte 總體介紹視頻
細(xì)胞譜系分析視頻
劃痕遷移分析視頻
神經(jīng)細(xì)胞分析視頻
細(xì)胞毒性分析視頻
血管分析視頻
腫瘤球分析視頻
