曾经开展细胞实验, 最为棘手的便是将细胞取自培养箱, 放置于显微镜下瞧上一眼, 随后赶忙送回原处。此过程如同把处于睡眠状态之人拉起去拍照, 细胞状态早就被搅乱了。不仅仅数据不准确, 而且还易于遭受污染。如今拥有了实时活细胞成像仪, 细胞于设备之中一面培养一面拍摄, 根本无需来回劳作。在2025年, 国内众多生物医药企业已批量采购了这类装置, 上海某CRO公司一下子购置了12台, 用以新药毒性筛选。
有个设备宛如微型“五星级酒店”, 其内部温度恒定为37℃、二氧化碳含量为5%, 湿度把控得恰如其分。细胞被置于特殊培养皿中, 直接放置在成像仪上, 此设备能自动调节环境, 完全无需人工介入。北京大学生命科学学院有个研究团队, 于2024年借助这款设备持续观测肝细胞在药物作用下的代谢反应, 连续7天未间断, 最终发现了一个关键的代谢酶激活时间点, 这是传统方法根本无法看到的。
普通显微镜仅能给予你一个静态状画面, 尤如观看照片去猜测故事情况。实时活细胞成像仪的厉害之处在于其能够依照设定间隔自行进行拍照, 像每5分钟一次, 或者每10分钟一次这般, 持续拍摄几日甚至几周时间模样。将这些照片连接起来, 便构成了一部细胞“纪录片”形式。中科院上海药物研究所的团队, 于2025年借助这个技术追踪了肺癌细胞在抗癌药作用之下的迁移路径, 发觉细胞居然会“绕路”避开药物浓度高的区域, 而这个逃跑路线在传统终点法当中根本无法被发现。
细胞极为娇弱, 一旦遭受强光照射便极易死亡, 此即所谓的光毒性。传统显微镜旨在看清细节, 故而常常运用大功率光源, 然而细胞在尚未接受实验处理之前就已被光照致死。实时活细胞成像仪采用了低强度LED光源, 搭配高灵敏度的相机传感器, 再加之智能图像增强算法, 既能拍摄清晰, 又不会对细胞造成“晒伤”。深圳有一家生物技术公司, 在2024年进行的干细胞分化研究里, 借助这种低光方案连续观测了21天, 干细胞居然依旧健康地完成了向心肌细胞的分化, 数据完整度相较于传统方法提升了65%。
过往对药物毒性进行检测时, 均是在药物处理了一段时长之后, 将细胞予以固定并进行染色, 进而查看死亡细胞的数量。当下, 实时活细胞成像仪能够使你真切地目睹药物究竟是怎样分阶段把细胞“置于死地”的。举例而言, 在2025年, 苏州有一家从事创新药物研发的企业, 于筛选抗肿瘤化合物期间, 运用该设备记录下了肿瘤细胞在给予药物之后所呈现出的形态转变: 先是细胞膜出现了起泡现象, 接着细胞核开始缩小, 最终完全崩解。整个进程持续了18个小时, 这些动态数据使得他们精确地明确了药物开始起作用的时间以及最佳给药浓度。
癌细胞最为狡黠之处在于会进行迁移以及侵袭, 传统方式仅仅能够查看最终的结果, 像是癌细胞已然转移到了什么地方。实时活细胞成像仪能够使你瞧见癌细胞是怎样“爬行”离开的, 它们是否运用伪足探寻路径, 是否顺着血管壁奔跑。在2024年, 隶属于广州中山大学肿瘤防治中心的一个课题组, 运用这款设备对乳腺癌细胞于微流控芯片里的迁移行为展开了观察, 发觉一种新研发的抑制剂能够让癌细胞的“伪足”收缩速度减缓4倍, 从而直接阻拦了转移进程。
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