Analisador celular sem marcação em tempo real

Agilent xCELLigence RTCA SPAnalisador celular sem marcação em tempo realMonitore continuamente a saúde celular, comportamento e função com alta precisão, sensibilidade e reprodutividade usando impedância celular não marcada. O modelo SP pode executar uma placa de 96 buracos (E-Plate 96) e é ideal para caracterização da saúde celular, assassinação mediada por células imunológicas, efeitos citopatógenos virales, citotoxicidade, adesão celular, função de barreira celular (TEER), sinalização celular (por exemplo, GPCR) e outras aplicações relacionadas.

Agilent xCELLigence RTCA SPAnalisador celular sem marcação em tempo realExecuta-se em uma caixa de cultura de células de CO2 padrão com estações de trabalho localizadas fora da caixa. Basta vacinar as células para começar a monitorar o comportamento celular e obter dados dinâmicos em tempo real em uma janela de detecção de segundos a dias. O RTCA Software Pro facilita a coleta de dados on-line e a análise de dados off-line em conformidade com os requisitos regulamentares da FDA 21 CFR Parte 11.

Características

O modelo xCELLigence RTCA SP pode executar uma placa de 96 buracos

Medir a saúde celular, a vitalidade ou a resposta ao tratamento com alta sensibilidade, precisão e reprodutividade

Obter dados contínuos em alta resolução temporal (de segundos a dias) com tecnologia de impedância em tempo real não invasiva e não marcada

Fluxo de trabalho simples facilita que o usuário adicione células às placas E e inicie medições dinâmicas em condições fisiológicas, reduzindo o tempo de operação manual

O software RTCA Pro intuitivo analisa dados em tempo real, gera vários tipos de desenhos e calcula automaticamente parâmetros como porcentagem de morte celular, IC50 ou KT50

RTCA Software Pro cumpre os requisitos regulamentares da FDA 21 CFR Parte 11 para garantir a confiabilidade dos dados eletrônicos

Tecnologia

Análise de impedância celular

A detecção celular está entre a detecção bioquímica reducionista e os experimentos in vivo inteiros e é uma ferramenta importante na pesquisa em biologia básica e aplicada. No entanto, a utilidade de muitos métodos de detecção celular é reduzida devido a: (1) a necessidade de marcadores, (2) a impossibilidade de monitoramento contínuo (ou seja, apenas os dados finais podem ser gerados), (3) a incompatibilidade com outros métodos de detecção ortogonal e (4) a incapacidade de fornecer leituras objetivas / quantitativas. No entanto, cada uma dessas desvantagens é superada por métodos de detecção de impedância celular não invasivos, sem marcação e em tempo real.

Unidade funcional para detecção de impedância celular

A unidade funcional para a detecção de impedância celular é um conjunto de microeletrodos de ouro fundidos na superfície inferior do buraco de placa de titração (Figura 1). Quando esses eletrodos são mergulhados em soluções condutoras, como tampões ou meios de cultura de tecidos padrão, a aplicação de potência entre os eletrodos faz com que os elétrons saiam do pólo negativo, atravessem o corpo da solução e, em seguida, se depositem no pólo positivo, completando o circuito. Como este fenômeno depende da interação do eletrodo com o corpo da solução, a presença de células adesivas na interface eletrodo-solução impede o fluxo de elétrons. O tamanho dessa impedância depende do número de células, tamanho e forma da célula e da massa de adesão da célula à matriz. É importante notar que nem a superfície do microeletrodo de ouro nem o potencial aplicado (22 mV) afetam a saúde ou o comportamento das células.

Eletrodos de Impedência

Em cada orifício das placas eletrônicas (E-Plates) da Agient, os biosensores do microeletrodo ouro cobrem entre 70% e 80% da área da superfície (dependendo da presença de uma área de observação). Ao contrário do par simplificado de eletrodos mostrado na Figura 1, os eletrodos em cada buraco das placas E são ligados em "faixas", formando uma matriz entrelaçada (Figura 2). Esta disposição permite monitorar simultaneamente a população celular, permitindo assim detectar com extrema sensibilidade os seguintes indicadores: número de células ligadas à placa, tamanho / morfologia das células e qualidade de adesão das células e da matriz.

Análise de curva de impedância em tempo real

A impedância do fluxo de eletrões causada pela adesão celular é representada por um índice celular de parâmetros sem escala (IC), onde CI = (impedância no ponto de tempo n - impedância quando não há células) / valor de impedância nominal. A Figura 3 fornece um exemplo comum de uma curva de impedância em tempo real durante a configuração e execução do experimento de apoptose.

Nas primeiras horas após a adição das células ao buraco de cultura, a impedância aumenta rapidamente. Isso ocorre porque as células caem do estado de suspensão, depositam-se no eletrodo e formam adesão focal. Se o número de células adicionadas inicialmente for menor e houver espaço livre no fundo do buraco de cultura, as células se multiplicarão, resultando em um aumento gradual e estável do índice celular (IC). Quando as células atingem o estado de convergência, os valores de CI tendem a estabilizar-se, o que reflete que as partes da área da superfície do eletrodo que podem ser contactadas por um grande número de meios de cultura não mudam mais. A adição de indutores de apoptose neste momento pode levar ao valor CI cair para zero. Isso ocorre porque as células se arredondam e se retiram do fundo do buraco de cultura. Embora este exemplo comum envolva a adição de medicamentos durante a convergência celular, o método de medição baseado em impedância é muito flexível e também permite avaliar a taxa e o grau em que as células se pegam inicialmente ao eletrodo, ou a taxa e o grau de proliferação celular.

Relação da impedância com fenômenos celulares

A tecnologia de análise celular em tempo real (RTCA) fornece um meio para detectar quantitativamente o número de células, taxa de proliferação, tamanho / morfologia celular e qualidade de adesão celular à matriz. Como essas propriedades físicas são uma combinação de milhares de diferentes produtos de genes / proteínas, a tecnologia RTCA é capaz de refletir a saúde e o comportamento das células de forma extremamente ampla. Desde a função de barreira endotelial, a química, a dinâmica filamentosa e a dissolução celular mediada pelas células imunológicas, os instrumentos xCELLigence analisaram com sucesso vários aspectos dos fenômenos celulares. Apesar de sua ampla gama de aplicações, o teste xCELLigence é capaz de explorar fenômenos bioquímicos e celulares muito específicos. Através do uso racional de técnicas de controle e / ou ortogonal, podemos associar as características da curva de impedância a fenômenos celulares / moleculares específicos. Para obter uma visão mais profunda de como essa associação é estabelecida e testemunhar a sensibilidade e versatilidade da tecnologia xCELLigence RTCA, veja as muitas aplicações específicas destacadas aqui.

Princípio de funcionamento

Detecção em tempo real do comportamento celular em condições fisiológicas

Os instrumentos RTCA da xCELLigence usam tecnologia baseada em impedância para detectar continuamente e automaticamente a saúde e o comportamento das células em uma caixa de cultura de células padrão de CO2 em segundos a dias. Basta adicionar as células à placa E para começar a monitorar em tempo real o número de células, a taxa de proliferação celular, o tamanho celular, a morfologia celular e a força de adesão celular-matriz.

Descrição técnica de impedância celular

Esta análise de impedância celular em tempo real de alta sensibilidade usa eletrodos de microouro fundidos na base da placa E para detectar propriedades celulares de forma não invasiva. A presença de células adesivas na intersecção do eletrodo com a solução impede o fluxo de eletrões. A força da impedância depende do número de células, tamanho, forma e força de adesão da célula-matriz. A superfície do eletrodo de microouro e o potencial utilizado (22 mV) não afetam a vitalidade celular e o comportamento celular.

Fluxo de trabalho de detecção simples e estável

O fluxo de trabalho xCELLigence RTCA ajuda os usuários a obter dados de análise quantitativa de alta sensibilidade e reprodutividade, reduzindo significativamente o tempo de processamento manual. Basta adicionar as células à placa orificial E-Plate para começar a detectar em tempo real o número de células, taxa de proliferação celular, tamanho celular, morfologia celular e força de adesão celular-matriz. Use o parâmetro sem unidade Cell Index para relatar a impedância de corrente celular causada pelas células de parede.

Aplicações

Detecção de morte de células imunológicas

A detecção convencional de morte de células imunológicas é demorada e exige que os usuários usem várias combinações de técnicas para coletar dados em vários pontos do tempo. Em contraste, o instrumento RTCA xCELLigence não marcado fornece informações abrangentes sobre a morte de células imunológicas e simula aproximadamente a atividade in vivo. Detecção direta em tempo real da eficácia da morte de células imunológicas com alta sensibilidade e alta reprodutividade. Este fluxo de trabalho simples e de alto fluxo permite estudar em profundidade os mecanismos de ação celular, a morte contínua e a falha.

Detecção de Efeitos Virais

Use o instrumento Agilent xCELLigence RTCA para detectar com precisão os efeitos citopatéticos (CPE) do vírus em tempo real e avançar seus estudos de tratamento antiviral ou desenvolvimento de vacinas sem a necessidade de realizar experimentos de mancha vazia demorados. Monitore automaticamente o CPE viral em minutos a dias, reduzindo significativamente a carga de trabalho e o processamento manual de amostras. Detectar a dinâmica da proliferação celular, determinar o melhor momento para a infecção viral em diferentes densidades de vacinação celular e avaliar as lesões celulares mediadas por vírus no fluxo de trabalho.

Análise de citotoxicidade

Determine os efeitos citotóxicos de um medicamento ou composto monitorando em tempo real a proliferação celular, o tamanho ou a morfologia celular e a força da adesão celular-matriz. Use esta análise de citotoxicidade simples e de alto fluxo para monitorar a dinâmica das respostas celulares a longo prazo. Tome decisões informadas sobre o tempo de processamento celular sem aumentar a carga de trabalho e genere facilmente curvas de resposta à dose em vários pontos do tempo.

Detecção de adesão celular

O câncer primário faz com que milhões de células caiam para o sistema circulatório durante a formação do tumor, conhecidas como células tumorais circulantes (CTCs). CTCs podem ser re-aderidos, se espalhar e transferir para órgãos distantes. Monitore de forma sustentável a dinâmica da adesão de diferentes tipos de células com o xCELLigence RTCA para obter uma compreensão mais profunda da complexidade da transferência. Avaliação quantitativa em tempo real da adesão e estiramento das células sem o uso de reagentes fluorescentes ou corantes.

Detecção de transmissão de sinal celular

Receptores ligados à proteína G (GPCR)tirosina quinase(RTK) ou transmissão de sinalização mediada por hormonas nucleares tende a levar a mudanças bioquímicas que afetam o número de células presentes, tamanho / morfologia celular e a estreita interação da célula com a superfície da placa de orifício. Com o xCELLigence RTCA, você pode capturar com sensibilidade as mudanças no tamanho, morfologia e taxa de proliferação das células à medida que as células transmitem sinais. Essa monitorização contínua e não marcada permite avaliar quantitativamente a resposta celular nos primeiros minutos e dias após o tratamento.

Teste de células tronco

A pesquisa de células tronco ajuda a entender os mecanismos da doença, contribui para o desenvolvimento da medicina regenerativa e oferece uma abordagem alternativa para testar a confiabilidade e eficácia de novos medicamentos. Use o xCELLigence RTCA para prever a função de produtos de células-tronco e avaliar a variabilidade de células-tronco intercâmicas (MSCs) para superar os desafios na produção de produtos de terapia celular. Melhore significativamente a eficiência da análise com menos células, detectando continuamente mudanças integradas no número de células, força de adesão e morfologia para garantir a consistência em todas as fases.

Análise da função da barreira celular

A função de barreira celular é fornecida pelas células endoteliais e epiteliais e pode ser prejudicada em muitos estados de doença. As células endoteliais estão dispostas na superfície interna dos vasos sanguíneos e linfáticos. As células epiteliais formam a superfície do nosso corpo como uma barreira que protege o corpo de danos moleculares estranhos. O método de detecção RTCA baseado em impedância xCELLigence é um método quantitativo sensível que substitui métodos tradicionais como a detecção de permeabilidade de solíduos e a detecção de resistência trans-endotelial (TEER) para detectar destruição de barreiras.