揭秘細(xì)胞的“導(dǎo)航”奧秘丨安捷倫細(xì)胞軌跡運(yùn)動分析方案推薦

2024.9.14

細(xì)胞趨化實(shí)驗(yàn)

在生命有機(jī)體中，每一次細(xì)胞的遷移都是一場精妙的航行。而通過體外細(xì)胞趨化實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驇椭芯空吒玫靥剿骷?xì)胞在微觀世界的奇妙之旅。

細(xì)胞趨化現(xiàn)象，就是細(xì)胞對化學(xué)物質(zhì)濃度梯度的響應(yīng)和移動。它們自帶”導(dǎo)航系統(tǒng)”，通過感知周圍環(huán)境中特定分子的信號，決定向哪個方向移動，完成諸如免疫應(yīng)答、傷口愈合等重要任務(wù)。體外細(xì)胞趨化實(shí)驗(yàn)的設(shè)計中，將細(xì)胞置于含有化學(xué)梯度的培養(yǎng)皿或者耗材中，通過動態(tài)顯微鏡成像，研究者可以清晰地看到細(xì)胞如何向高濃度區(qū)域“踏浪前進(jìn)”的運(yùn)動軌跡。?

圖：化學(xué)趨向性是細(xì)胞向可溶性化學(xué)梯度遷移的過程，前向遷移指數(shù)是衡量細(xì)胞對化學(xué)梯度方向反應(yīng)的一種指標(biāo)。

安捷倫細(xì)胞軌跡運(yùn)動分析方案

細(xì)胞趨化實(shí)驗(yàn)也面臨著諸多挑戰(zhàn)，例如，如何在體外精確模擬復(fù)雜的體內(nèi)環(huán)境，如何定量細(xì)胞趨化運(yùn)動，如何確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的普適性和可重復(fù)性等，而安捷倫的細(xì)胞軌跡運(yùn)動分析方案能夠?yàn)榧?xì)胞趨化實(shí)驗(yàn)提供自動化的成像平臺及一站式的細(xì)胞運(yùn)動軌跡追蹤圖像分析定量軟件。

成像

圖：Agilent 成像設(shè)備聯(lián)合 ibidi μ-Slide Chemotaxis 進(jìn)行細(xì)胞趨化實(shí)驗(yàn)檢測。A：Cytation 系列多功能成像系統(tǒng)，B：LionheartFX 智能活細(xì)胞成像系統(tǒng)，C：ibidi μ-Slide Chemotaxis 玻片的 A/B 通道成像區(qū)域示意圖，D：Agilent 成像設(shè)備使用 DAPI 和相差通道對細(xì)胞趨化區(qū)域的成像圖片。

圖像處理

圖：Agilent 的 Gen5 圖像分析軟件對細(xì)胞趨化的圖像進(jìn)行背景優(yōu)化處理，便于后續(xù)的細(xì)胞軌跡運(yùn)動定量分析。A：Gen5 Imge 軟件的圖像去背景處理效果。B：對細(xì)胞趨化時間序列圖像進(jìn)行批量去背景處理后的效果。

細(xì)胞運(yùn)動軌跡分析

圖：Agilent 的 Gen5 細(xì)胞軌跡追蹤模塊（Object Tracking Module）具備強(qiáng)大的實(shí)時細(xì)胞運(yùn)動分析功能。A：軟件可輸出單細(xì)胞參數(shù)追蹤曲線（Object curve），包括細(xì)胞大小、細(xì)胞熒光信號變化、細(xì)胞形態(tài)變化等參數(shù)。B：軟件界面可靈活查看細(xì)胞的運(yùn)動軌跡以及軌跡參數(shù)，包括運(yùn)動總距離、歐幾里得距離、運(yùn)動角度、運(yùn)動速度等參數(shù)。C：Gen5 軟件識別趨化實(shí)驗(yàn)中分析區(qū)域的 DAPI 標(biāo)記的細(xì)胞核，并使用 Object Tracking 模塊定量分析細(xì)胞的運(yùn)動軌跡。

數(shù)據(jù)結(jié)果輸出及發(fā)表

圖：趨化運(yùn)動定量統(tǒng)計結(jié)果輸出。A：Gen5 軟件可自動分析獲得每個細(xì)胞的運(yùn)動角度（Direction）。B：通過計算平行趨化劑梯度方向 (FMIII) 角度和垂直于梯度方向 (FMI⊥) 角度的正向遷移指數(shù)對細(xì)胞的趨化性進(jìn)行定量評價。