細(xì)胞功能分析平臺(tái)是以顯微鏡,流式細(xì)胞儀,酶標(biāo)儀,高內(nèi)涵為主要設(shè)備,為細(xì)胞治療、藥物開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究提供可靠的專(zhuān)業(yè)技術(shù)服務(wù),包括細(xì)胞活性、細(xì)胞增殖、血管再生、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞自噬、細(xì)胞周期、細(xì)胞代謝、離子指示劑和膜電位、氧化應(yīng)激等。
血管再生
血管再生是指從已有的毛細(xì)血管或毛細(xì)血管后靜脈發(fā)展成新的血管,它是一個(gè)復(fù)雜的生理過(guò)程,這是正常過(guò)程和病理過(guò)程不可或缺的組成部分。血管再生是腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移擴(kuò)散的必需條件,因此是腫瘤學(xué)的熱門(mén)研究領(lǐng)域。
細(xì)胞凋亡
細(xì)胞凋亡(apoptosis)指為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,由基因控制的細(xì)胞自主的有序的死亡,細(xì)胞凋亡檢測(cè)是目前非常熱門(mén)的研究方向,它不僅可以用于腫瘤細(xì)胞和組織在內(nèi)的不同種類(lèi)病理標(biāo)本研究,還能應(yīng)用于臨床診療、新藥研制、生物制品開(kāi)發(fā)、以及腫瘤的基因治療等。
目前比較常用的凋亡檢測(cè)有:半胱天冬酶活性檢測(cè)、線粒體功能檢測(cè)、質(zhì)膜完整性和不對(duì)稱(chēng)檢測(cè)、用于DNA斷裂檢測(cè)的TUNEL試劑盒等等。
細(xì)胞自噬
細(xì)胞自噬是細(xì)胞在自噬相關(guān)基因(autophagy related gene,Atg)的調(diào)控下利用溶酶體降解自身受損的細(xì)胞器和大分子物質(zhì)的過(guò)程。
細(xì)胞自噬的過(guò)程:
① 細(xì)胞接受自噬誘導(dǎo)信號(hào)后,在胞漿的某處形成一個(gè)小的類(lèi)似"脂質(zhì)體"樣的膜結(jié)構(gòu),然后不斷擴(kuò)張,被稱(chēng)為吞噬泡;
② 吞噬泡不斷延伸,將胞漿中的任何成分,全部攬入,然后"收口",成為密閉的球狀的自噬小體;
③ 自噬小體形成后,可與細(xì)胞內(nèi)吞的吞噬泡、吞飲泡和內(nèi)體融合(非必然發(fā)生);
④ 自噬體與溶酶體融合形成自噬溶酶體(Autolysosome),期間自噬小體的內(nèi)膜被溶酶體酶降解,二者的內(nèi)容物合為一體,自噬體中的"貨物"也被降解,產(chǎn)物(氨基酸、脂肪酸等)被輸送到胞漿中,供細(xì)胞重新利用,而殘?jiān)虮慌懦黾?xì)胞外或滯留在胞漿中。
細(xì)胞周期
細(xì)胞周期是指細(xì)胞從一次分裂結(jié)束到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束所經(jīng)歷的時(shí)間,它代表著生命從一代向下一代傳遞的連續(xù)過(guò)程,分為間期和分裂期兩個(gè)階段。
分裂間期:間期又分為三期、即DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)與DNA合成后期(G2期);
分裂期M期:細(xì)胞分裂期,指細(xì)胞分裂開(kāi)始到結(jié)束。
最常用的細(xì)胞周期檢測(cè)方法為PI法,細(xì)胞內(nèi)的DNA被碘化丙染色后,可用流式細(xì)胞儀對(duì)細(xì)胞進(jìn)行DNA含量檢測(cè),然后根據(jù)DNA含量的分布情況,進(jìn)行細(xì)胞周期的分析。
細(xì)胞代謝
細(xì)胞代謝是由涉及生物分子合成(合成代謝)、維持或分解(分解代謝)的各種復(fù)雜生物化學(xué)反應(yīng)定義的,代謝活動(dòng)的測(cè)量也可作為細(xì)胞活性或細(xì)胞增殖檢測(cè)的一個(gè)指標(biāo)。
離子指示劑和膜電位
現(xiàn)有許多分子探針離子指標(biāo),以跟蹤具有強(qiáng)烈熒光信號(hào)和一系列波長(zhǎng)選項(xiàng)的鈣和其他離子濃度,包括鈣指標(biāo),納指標(biāo),鎂指標(biāo),鋅指標(biāo)和pH指標(biāo),最常用的是鈣指標(biāo),Ca2+濃度檢測(cè)廣泛用于通過(guò)G蛋白耦合受體(GPCR)對(duì)激動(dòng)刺激和拮抗抑制信號(hào)進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)測(cè)量,G蛋白耦合受體(GPCR)是與藥物發(fā)現(xiàn)相關(guān)的一個(gè)大型且活躍的目標(biāo)類(lèi)別,熒光系列鈣指標(biāo)在Ca2+的靜息水平上發(fā)出最少的熒光,每次隨著Ca2+的濃度增加。其熒光強(qiáng)度增加高達(dá)>100倍,為適應(yīng)藥物篩選,還有相應(yīng)的試劑盒檢測(cè)方法通過(guò)基于細(xì)胞的第二信使分析可實(shí)現(xiàn)高通量分析。
膜電位的增減在許多生理過(guò)程中起著核心作用,包括神經(jīng)沖動(dòng)傳播、肌肉收縮和細(xì)胞信號(hào),膜電位幾乎存在于所有的細(xì)胞中,并對(duì)細(xì)胞的功能起著決定性的作用,由于帶電離子的跨膜運(yùn)動(dòng),使膜內(nèi)外的電荷發(fā)生變化,而膜電位的增大或減小都會(huì)使細(xì)胞的功能狀態(tài)發(fā)生改變。通過(guò)細(xì)胞內(nèi)離子濃度和膜電位的變化轉(zhuǎn)化為熒光信號(hào)來(lái)檢測(cè)細(xì)胞活動(dòng),可用于檢測(cè)使用藥物后對(duì)細(xì)胞的影響,所以在藥物研究方面具有重要作用。
氧化應(yīng)激
氧化應(yīng)激(oxidative stress)是指機(jī)體或細(xì)胞內(nèi)氧自由基的產(chǎn)生與清除失衡,導(dǎo)致活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)和活性氮(Reactive Nitrogen Species,RNS)在體內(nèi)或細(xì)胞內(nèi)蓄積而引起的氧化損傷過(guò)程。
當(dāng)細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激時(shí),ROS生成急劇增加,使膜脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸發(fā)生變化。這些生物分子的氧化損傷與衰老以及各種病理事件相關(guān),包括動(dòng)脈粥樣硬化、癌變、缺血再灌注損傷和神經(jīng)退行性疾病等。
氧化應(yīng)激的評(píng)價(jià)方法主要分為三大類(lèi):測(cè)定由活性氧修飾的化合物;測(cè)定活性氧消除系統(tǒng)酶和抗氧化物質(zhì)的量;測(cè)定含有轉(zhuǎn)錄因子的氧化應(yīng)激的物質(zhì)種類(lèi)。
現(xiàn)有多種熒光檢測(cè)工具,可追蹤氧化應(yīng)激的不同參數(shù),例如脂質(zhì)過(guò)氧化、選擇性ROS檢測(cè)、基于熒光蛋白的氧化還原傳感器、谷胱甘肽水平等等。這些檢測(cè)方法需利用高內(nèi)涵或熒光顯微設(shè)備來(lái)檢測(cè)信號(hào)。