激光全息細(xì)胞成像及分析系統(tǒng)M4應(yīng)用于水凝膠細(xì)胞觀察

M4應(yīng)用于水凝膠細(xì)胞觀察

應(yīng)用工程科學(xué)和生命科學(xué)方法構(gòu)筑人工結(jié)構(gòu)物以引導(dǎo)組織重建的組織工程日益引起人們的關(guān)注.組織工程常用的策略是從患者的小塊活體組織中分離出特異細(xì)胞,在精確控制的培養(yǎng)條件下使細(xì)胞在三維多孔支架內(nèi)生長(zhǎng)、擴(kuò)增形成結(jié)構(gòu)物,再將細(xì)胞/支架結(jié)構(gòu)物植入體內(nèi)所需部位，引起新組織在支架內(nèi)完成，而支架隨著組織的形成而逐漸消失，損傷的器官或組織可以重建，生物材料支架起著細(xì)胞生長(zhǎng)和干細(xì)胞分化為特異性細(xì)胞的力學(xué)支撐。聚（丙交酯-共-乙交酯）和聚（乳酸-共-乙醇酸）是美國(guó)食品與藥品監(jiān)督局（FDA）最早批準(zhǔn)在體內(nèi)使用的，但由于其要求環(huán)境的苛刻性和不利于生長(zhǎng)因子的負(fù)載和活細(xì)胞的轉(zhuǎn)載，所以現(xiàn)在高度水合的聚合物材料--水凝膠研究火熱。

水凝膠是由親水性聚合物構(gòu)筑成網(wǎng)絡(luò)，可以通過(guò)物理鍵和化學(xué)鍵與生物大分子相交聯(lián)，并能在溫和的環(huán)境下形成，水凝膠的力學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特性都類似于細(xì)胞外基質(zhì)，并能在一段時(shí)間內(nèi)自然降解。在現(xiàn)在的組織工程，轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)，心血管研究及生物材料研究中最常用的研究材料。

研究過(guò)程中的難點(diǎn)？

以水凝膠為研究的細(xì)胞和心血管研究中，將特異性細(xì)胞或干細(xì)胞在水凝膠中進(jìn)行3D培養(yǎng)，要不斷的對(duì)水凝膠的組分和濃度，膨脹性，交聯(lián)方式進(jìn)行不斷的探索，判斷出哪一種的水凝膠才是最適合的？由于是在3D矩陣培養(yǎng)，不能實(shí)時(shí)的觀察和檢測(cè)細(xì)胞的生長(zhǎng)狀態(tài)，必須對(duì)整個(gè)膠材料進(jìn)行熒光染色觀察，事實(shí)上熒光染料的光度性是非常的強(qiáng)，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)直接地細(xì)胞有致死作用。對(duì)于細(xì)胞的延展性，細(xì)胞生長(zhǎng)等形態(tài)學(xué)上的觀察也只能是用激光共聚焦進(jìn)行逐層掃描，合成細(xì)胞的3D形態(tài)學(xué)圖像后經(jīng)圖像軟件進(jìn)行計(jì)算形態(tài)學(xué)參數(shù)，即耗時(shí)，又繁瑣，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中多個(gè)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行摸索，所以，對(duì)于水凝膠中的細(xì)胞研究中找到一個(gè)直觀，方便，準(zhǔn)確的方法檢測(cè)細(xì)胞的生長(zhǎng)狀態(tài)和細(xì)胞形態(tài)學(xué)參數(shù)是尤為迫切。

HoloMonitor M4對(duì)于水凝膠材料細(xì)胞觀察的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2017年3月，我們?cè)谖靼步煌ù髮W(xué)生命科學(xué)學(xué)院徐峰教授課題組，本課題組主要是分析細(xì)胞的生長(zhǎng)和不同時(shí)間細(xì)胞體積的計(jì)算。因此我們對(duì)不同材質(zhì)的水凝膠細(xì)胞分別進(jìn)行24小時(shí)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，包括不同厚度水凝膠材料細(xì)胞2D培養(yǎng)觀察，同等厚度不同材質(zhì)的水凝膠2D培養(yǎng)觀察，不同生長(zhǎng)因子處理水凝膠3D培養(yǎng)觀察。

不同厚度水凝膠材料細(xì)胞2D培養(yǎng)觀察

不同材質(zhì)的水凝膠材料2D培養(yǎng)觀察

不同生長(zhǎng)因子處理水凝膠3D培養(yǎng)觀察

HoloMonitor M4激光全息細(xì)胞成像及分析系統(tǒng)可以對(duì)水凝膠的2D和3D均可以長(zhǎng)時(shí)間檢測(cè)，對(duì)水凝膠中的細(xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài)和細(xì)胞的形態(tài)學(xué)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，在水凝膠中3D培養(yǎng)中，M4可以清晰地觀察到膠內(nèi)的多層細(xì)胞，可以對(duì)焦距范圍內(nèi)的盡可能多的細(xì)胞進(jìn)行清晰聚焦和拍攝。