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活细胞工作站及应用案例介绍关键词：活细胞工作站,CV1000,6D活细胞成像,3D成像,激光共聚焦显微镜,四转盘扫描,双转盘扫描,YOKOGAWA,最长扫描时间活细胞工作站可实现在细胞水平上的定性和定量分析、活细胞图像处理、活细胞动态示踪。在分子水平上，可做到基因定位定量表达的动态分析、蛋白质合成讲解运输和相互作用的动态研究、细胞骨架的代谢动力学测定和细胞周期各时相的动态观察等。现在市场上有众多的活细胞工作站、激光共聚焦观察系统等，下面以Yokogawa的CV1000为例介绍此类型的活细胞工作站。CV1000活细胞动态成像系统是定位于长时间、多时相、6D活细胞成像的一体化共聚焦系统，它整合了显微镜，共聚焦光路系统，以及活细胞工作站等诸多模块于一体，不需暗室操作并且集成了温度、湿度控制等繁琐过程。整套安装简易，操作简单，使用方便，并且厂家携代理商提供完善的售后服务。CV1000使用的四转盘共聚焦扫描头，最大限度地降低了光毒性和光漂白。CV1000是目前唯一的能长时间对胚胎做3D成像，然后被观察的胚胎细胞能顺利发育为健康成体小鼠的系统。该系统的精确的温度控制系统（精确度可达0.1℃），使得干细胞，胚胎，以及其他细胞可在稳定的温度环境中生长，精确地完成您的实验操作。四转盘共聚焦扫描系统，以及独一无二的为转盘共聚焦优化的双针孔设计，为活细胞的观察在技术水平上提供了双保险，使得CV1000更适合于非常适合于精确度要求极高的生命过程的观察，如癌症，发育生物学，干细胞研究等领域的长时高速6D成像，尤其适合于肿瘤细胞的增殖和迁移，干细胞增殖和分化，iPS细胞成像，胚胎发育，转基因细胞，细胞周期观察等领域。此外，在活细胞观察中至关重要的温度控制，不仅可以影响活细胞在观察过程中的生长状态，还会引起Z轴漂移。YOKOGAWA在CV1000严格控制了机箱内的温度，结合其一体化的设计使得温度控制可精确到0.1℃，并在检测的14天范围内保持恒定。其X-Y轴的回复度也达到了业内的顶端水平，可实际操作步径精确到0.1微米，显示步径精确到8nm。一、主要技术优势�极低的光毒性：高速转盘式扫描（CSU四转盘扫描系统），将光毒性降至最低；�高品质成像：极高灵敏度的EMCCD，保证图像质量；�可靠的环境控制：高精确度的温度，湿度，CO2控制；�界面友好：人性化的操作软件，易于上手；�一体化的设计：无需暗室，防止污染，条件可控；�可调节针孔尺寸：25μm和50μm两种选择，保证在任何放大倍数下都能获得清晰的成像质量（10X-40X推荐用25μm针孔，63X-100X推荐用50μm针孔）。转盘式扫描与传统单点扫描的区别：1、单点扫描，单点激光扫描头逐点逐行的扫描样品，以PMT采集信号，就是常见的点扫描共聚焦--即传统激光共聚焦系统。2、转盘式是多点同步扫描，以Yokogawa的转盘扫描头为例，转盘上分布有20000个螺旋排列的针孔，而激光光源覆盖约2000个针孔的范围（即扫描区域），借助转盘的转动（针孔位置随之改变），实现对样品的完整扫描。相当于2000个激光点同步照射样品，同步激发，CCD上同步采集，所以扫描速度非常的快。3、微透镜增强型的双转盘式是目前活细胞共聚焦最先进的技术，它大大提高了激光的利用率，扫描速度快，灵敏度高，光漂白和光毒性水平低，最适合活细胞、快速、6D扫描研究。应用领域一、细胞生物学：细胞分裂，细胞周期，微丝微管动态分布，悬浮细胞培养观察；1.成肌细胞的分裂：小鼠成肌细胞的运动和分裂，在拍摄20分钟后，培养基中加入压力诱导因子。总的拍摄时间为25小时（250秒的时间间隔）。Zstroke：20um（1umspacing,21slicesintotal）MIPimagesareshown.Total25hoursat250secinterval.Objective:60XoilNumberofField:25(5x5)2.细胞周期小鼠乳腺癌细胞用GFP（绿色）或者mCherry（红色）标记细胞组蛋白，两种细胞呈现出不同分化趋势，GFP标记的细胞分化成为肿瘤块，mCherry标记的细胞没有分化。总的拍摄时间为23小时（时间间隔10Min）。60Xoil1.5umsteps40steps(60um),at10minintervalsfor23hrs3.细胞培养监测人脐静脉内皮细胞在人工基质中的培养总拍摄时间18小时（时间间隔5Min）Objective:10X，图片为荧光图像和明场图像的叠加。4.悬浮细胞的培养观察：CV1000不仅可以观察贴壁细胞，也可以观察悬浮细胞。由于其精确地自动对焦和补偿系统，能够从，X-Y（左图）和Z-X（右图）不同界面检测细胞的生长状态，不让任何现象漏网。此实验为转染了GFP的293F细胞的生长状态在不同轴向的时间间隔监测。5.微丝微丝在植物细胞周期中的动态变化：二、发育生物学1.胚胎发育，小鼠早期胚胎的发育过程Left：BFimageRight：ConfocalimageGreen：Spindle（EGFP-α-tubulin）Red：Nucleus（H2B-mRFP1）2.模式生物-斑马鱼白细胞的运动动态观察Green:nuclearEGFPRed:cytosolicmKate2Exp：200msZstroke：60um（3.2umspacing,21slicesintotal）MIPimagesareshown.Total3hoursat1min.intervalObjective:20Xoil3.大脑皮层发育鸡大脑皮层的神经上皮细胞的区间动态核迁移监测，总观察时间达40小时（30min的时间间隔）。Exp：300msZstroke：40um（4umspacing,11slicesintotal）MIPimagesareshownTotal40hoursat30min.intervalObjective:20Xoil4.胎鼠大脑切片的成像Exp：300msZstroke：30um（0.5umspacing,61slicesintotal）MIPimagesareshown.Excerptfrom20hoursimagingat1min.intervalObjective:60Xoil三、干细胞研究1.EG细胞集落的培养从原生殖细胞培养EG细胞集落的实时观察，整个视野(625fields)全景拍摄，直至细胞集落的形成。长达5天的长时间的动态监测（30分钟时间间隔），以监测整个过程的异常情况而无需人工显微镜下的定点观察，这个实验是验证CV1000低毒性的最好证据之一。2.干细胞动态观察Exp:：500msZstroke：50um（2.5umspacing,21slicesintotal)MIPimagesareshownTotal24hoursat30min.intervalObjective:40Xoil四、植物生物学1.转基因植物拟南芥种子发芽过程中质膜结构的迅速变化：Green:Plasmamembrane（GFP)2.团藻的生长五、神经生物学神经球的增殖，形成Exp:100msZstroke：60um(1.0umspacing,61slicesintotal)Objective:40Xoil六．高内涵药筛研究96孔板及即将推出的384孔板，配合上专用的分析软件，可进行高内涵药筛研究。总之，四转盘扫描技术以及增强型微透镜显微技术是目前转盘式激光共聚焦显微镜的最新技术，相对于常规的双转盘式系统，样品在四转盘系统中所产生的杂散光在针孔处的弥散斑更大，能透过针孔的能量就更少（接近为0%），因而在探测器上产生的信号就更小，影响也更小，更有效的避免了衍射光和和散射光的干扰，使得它具有更高的Z轴分辨率。CellVoyagerCV1000活细胞动态成像系统具备极低的光毒性，闭合一体化的设计，可调节的针孔选择等优势，是6D活细胞成像的首选。CV1000服务商:汇佳生物