细胞的形态学特征与细胞的很多生理和病理学过程密切相关,包括癌细胞的侵袭与转移、炎症、血管形成、创伤修复和胚胎发育等。柘智生物采用高内涵筛选方法可直接测定药物对各种细胞形态学特征的影响,对发现潜在的治疗靶点具有重要的意义。
(1)细胞核形态分析
主要包含:1)细胞核大小参数:面积、周长、长短径、平均直径、体积、平均截距等;2)细胞核着色深浅参数:平均灰度、平均光密度、积分光密度等;3)细胞核形状不规则程度参数:圆度、轴比、圆偏度、圆球度、异型指数、规化形状因子、圆形因子、比表面、椭圆度、等效球比表面等。
(2)细胞分化
细胞分化就是一种相同类型的细胞经过细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异,产生不同细胞类群的过程。也可以说,细胞分化是同一来源的细胞逐渐发生各自特有的形态结构、生理功能和生化特征的过程。其结果是在空间上细胞之间出现差异,在时间上同一细胞和它以前的状态有所不同。细胞分化是从化学分化到形态、功能分化的过程。从分子水平看,细胞分化意味着各种细胞内合成了不同的专一蛋白质(如水晶体细胞合成晶体蛋白,红细胞合成血红蛋白,肌细胞合成肌动蛋白和肌球蛋白等),而专一蛋白质的合成是通过细胞内一定基因在一定的时期的选择性表达实现的。
(3)克隆形成
细胞接种存活率只表示接种细胞后贴壁的细胞数,但贴壁后的细胞不一定每个都能增殖和形成克隆。而形成克隆的细胞必为贴壁和有增殖活力的细胞。克隆形成率反映细胞群体依赖性和增殖能力两个重要性状。Acumen筛选仪可以进行全孔位区域的扫描,可扫描大目标如细胞集落,不需要进行图像拼接。
(4)细胞迁移
细胞迁移是指细胞在接收到迁移信号或感受到某些物质的浓度梯度后而产生的移动,常常发生在细胞生长和分化、炎症、创伤愈合、功能紊乱、癌细胞转移等过程。在研究转移性肿瘤、炎症和慢性疾病等的过程中,观察细胞迁移是一个很重要的指标,有助于更清楚地了解疾病机制,对于药物和治疗效果的评判也是极其重要。近年来,评估细胞迁移的实验方法越来越精细, Boyden小室法已经逐渐被细胞排斥法取代。细胞排斥法利用硅胶块封闭96孔板每个孔的中心区域,使中心区域无法铺种细胞,从而在孔中心获得一个直径2mm的环形检测区域,当细胞发生迁移,周围的细胞会迁移进入中心监测区域。这种方法简单且重复性好,以简单方便的形式精准地监测细胞迁移,既可用于终点法,也可用于实时动态迁移的分析。柘智生物利用细胞排斥法,结合高内涵高通量筛选平台宽大视野的优点,能够清晰准确地分析细胞迁移现象,进行大规模细胞迁移相关药物的分析和筛选。
(5)血管形成
血管生成是指从已有的毛细血管或毛细血管后静脉发展而形成新的血管,主要包括激活期血管基底膜降解,血管内皮细胞的激活、增殖、迁移,重建形成新的血管和血管网,是一种涉及多种细胞的多种分子的复杂过程。血管形成是促血管形成因子和抑制因子协调作用的复杂过程,正常情况下两者处于平衡状态,一旦此平衡打破就会激活血管系统,使血管生成过度而诱发肿瘤发生,或者抑制血管系统而导致血管退化。目前科学家一直在研究如何干扰肿瘤的血管生成能力来治疗癌症。柘智生物采用高内涵高通量筛选系统,能够密切监测各种刺激因子对血管内皮细胞(如HUVEC)形成血管能力的影响,可以一次性收集血管密度、长度、生长速度及分支数目等众多指标来反映血管生成能力强弱,进行大规模抗血管生成药物筛选以及寻找抗血管生成的治疗靶点。