Livecyte 實時細胞功能及單細胞行為分析系統(tǒng)
采用“疊層衍射定量相位成像技術(shù)”
得到媲美熒光的高對比度無標記圖像
對數(shù)千個單顆細胞進行自動識別、跟蹤和定量
同時得到細胞群和單個細胞的長時間實時動態(tài)數(shù)據(jù)
自帶培養(yǎng)腔，可以做長時間活細胞實時成像
詳情
產(chǎn)品原理
“疊層衍射技術(shù)”：Livecyte采用“疊層衍射定量相位成像技術(shù)”（Ptychographic Quantitative Phase Imaging，Ptychographic QPI）：即采用計算成像方法，利用虛擬透鏡（The Phasefocus Virtual Lens?）捕獲衍射光波形成的相對相位偏移信息。同一個樣本可以得到一系列衍射圖像，疊加在一起，通過計算機重組生成高對比度的細胞圖像。
“疊層衍射技術(shù)”原理示意圖：
“疊層衍射技術(shù)”在透射光和反射光應(yīng)用中都有極佳的表現(xiàn)。當(dāng)提供合適的照明光源和檢測器時，它可以利用電磁光譜中的任意波長的光線進行成像，包括電子和其他粒子波，甚至是聲波。Livecyte就采用這種技術(shù)來捕獲相對的相位偏移信息，在無熒光標記和無高功率照明光源的情況下，生成活細胞的高對比度圖像和視頻。適用于最敏感的活細胞（如干細胞、異質(zhì)性的原代腫瘤細胞、神經(jīng)細胞等）的長期成像（長達數(shù)周）。與傳統(tǒng)的相差成像不同，Livecyte得到的非標記QPI圖像與熒光圖像類似，有極佳的對比度，如明亮的細胞影像和深色的背景（下圖）。與基于群體的成像技術(shù)不同，Livecyte可以自動分辨、跟蹤時序成像中的每顆單細胞，得到每顆單細胞隨時間在形態(tài)、行為、干物質(zhì)（dry mass）等指標上的變化，對單細胞進行識別和表征，從而得到每顆單細胞的完整的表型數(shù)據(jù)。
Livecyte疊層衍射成像可實現(xiàn)媲美熒光的無標記高對比成像：
產(chǎn)品總述
英國Phasefocus公司的Livecyte“實時細胞功能及單細胞行為分析系統(tǒng)”采用“疊層衍射實時定量成像技術(shù)”（Ptychographic QPI），可以在無標記、無高光毒性激光照射的情況下，產(chǎn)生高對比度、無偽影、可定量、高保真度的細胞圖像，并對單個細胞進行自動識別、跟蹤和定量，同時得到細胞群和單個細胞的長時間實時動態(tài)數(shù)據(jù)。
Livecyte側(cè)重于細胞的非標記成像和單細胞特性的記錄，如在非標記狀態(tài)下研究細胞在增殖、分裂、凋亡、分化、遷移等現(xiàn)象過程中的形態(tài)學(xué)變化和運動行為的變化，得到形態(tài)學(xué)指標（如單個細胞的面積、球形度、干物質(zhì)量等）和運動學(xué)指標（如單個細胞遷徙速度、方向、位移、軌跡等）?？蛇M行無標記識別分析細胞群、細胞譜系等研究。除了非標記疊層衍射實時定量成像，還可做明場和多通道（1-7通道）熒光成像。自帶培養(yǎng)腔，可以做長時間活細胞實時成像。
廠家Phasefocus在2013年因“疊層衍射實時定量成像技術(shù)”被授予“Microscopy Today Innovation Award”，并且Livecyte儀器在2017年又再獲此殊榮。
產(chǎn)品特點
無標記衍射成像：
1. 比起明場、相差成像，Livecyte疊層衍射成像可實現(xiàn)媲美熒光的無標記高對比成像；
2. 無熒光標記下，對細胞傷害更小，適用于干細胞、神經(jīng)細胞及原代細胞等較脆弱的細胞；
3. 如有需要，也可搭配最多七種熒光成像。
獨特數(shù)據(jù)庫與大數(shù)據(jù)篩選分析：
1. 獨特數(shù)據(jù)展示與呈現(xiàn)，實驗結(jié)果一目了然；
2. 可以實現(xiàn)多參數(shù)、多數(shù)據(jù)間的大數(shù)據(jù)篩選與比較，找出單一參數(shù)無法發(fā)現(xiàn)的細胞行為；
3. 多種類數(shù)據(jù)輸出（原始數(shù)值、圖像、影片、單細胞分割檔案），可用第三方軟件做靈活分析。
自動化單細胞分析+干物質(zhì)量分析：
1. 可實現(xiàn)自動化分析，根據(jù)形態(tài)學(xué)和行為學(xué)特征對每顆細胞創(chuàng)建獨特的“表型指紋”，省去繁復(fù)耗時的人工圈選步驟；
2. 可實現(xiàn)精確的單細胞分割、單細胞定量，得到每顆細胞的多種參數(shù)進行分析，其他產(chǎn)品少有可做到；
3. 多種參數(shù)及定量化信息：如：細胞匯合度、個數(shù)、單個細胞面積、厚度、干物質(zhì)量（Dry Mass）、球形度、長寬比、周長、移動速度、瞬時移動速度、移動方向、遷移蜿蜒指數(shù)（Meandering Index）、限制比率（Confinement Ratio）、位移、分裂指數(shù)、倍增時間，等。
4. 可做獨特的干物質(zhì)量（Dry Mass）分析、無標記細胞譜系示蹤分析、無標記細胞共培養(yǎng)分析，其他產(chǎn)品少有可做到。
細胞無標記時生長更好：
細胞譜系分析視頻：
廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域
Livecyte適用于細胞增殖、細胞毒性、細胞分裂、細胞吞噬、血管新生、劃痕遷移、趨化運動、細胞運動、T細胞殺傷、細胞譜系研究、細胞共培養(yǎng)、單細胞研究等多個研究領(lǐng)域，尤其是無標記敏感細胞（原代細胞、干細胞、神經(jīng)細胞）分析。
Livecyte應(yīng)用展示。
無標記情況下，一次實驗就可以獲得多項細胞表型和功能數(shù)據(jù)，如：
1、 細胞增殖：獲得細胞個數(shù)、細胞面積、細胞干物質(zhì)的變化曲線、倍增時間等數(shù)據(jù)；
2、 細胞形態(tài)：獲得每顆細胞及群體細胞的球形度、周長、長寬比、面積、厚度等數(shù)據(jù)；
3、 細胞有絲分裂：獲得發(fā)生有絲分裂細胞的比例，有絲分裂的時間，分裂的細胞總數(shù)等數(shù)據(jù)；
4、 細胞生長：獲得每顆細胞干物質(zhì)，這個干物質(zhì)是除去水之外的所有細胞成分（如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、碳水化合物、DNA等生物分子）的總質(zhì)量；
5、 細胞運動：獲得每顆細胞運動的軌跡、速度、方向、角度、位移、路徑等數(shù)據(jù)；
6、 T細胞殺傷：獲得效應(yīng)細胞與靶細胞的接觸時間，靶細胞上有幾顆效應(yīng)細胞、效應(yīng)細胞與靶細胞的命運等數(shù)據(jù)；
7、 細胞譜系：可以追溯每顆細胞的來源，輸出譜系圖，對研究細胞的異質(zhì)性有很好的指導(dǎo)。
可以通過30多種參數(shù)進行流式分群分析，洞察更多的細胞功能。
應(yīng)用展示
1、無標記共培養(yǎng)研究
下圖說明：用 Livecyte 無標記區(qū)分共培養(yǎng)的細胞亞群（原代前列腺癌混合細胞群 vs. TA細胞亞 群 vs. CB 細胞亞群）。對比了三個群的不同參數(shù)：細胞速度、遷移蜿蜒指數(shù)（Meandering index）、細胞面積、細胞長寬比、細胞干物質(zhì)量（Dry mass）、細胞球形度（Sphericity）。
無標記神經(jīng)細胞共培養(yǎng)
下圖說明：Livecyte可分析細胞平均亮度與亮度分布，無標記下區(qū)分星狀細胞、神經(jīng)細胞及微膠細胞，分群后做單細胞分析。
2、細胞譜系研究
可無標記跟蹤細胞的增殖、分裂、傳代、分化、死亡，得到細胞的傳代譜系圖，尤其適合敏感細胞的譜系研究（如原代細胞、神經(jīng)細胞、干細胞）和干細胞的發(fā)育分化研究。
下圖說明：對同一個癌細胞群里的不同細胞進行譜系研究，自動進行單個細胞識別（左圖）。右上圖：干物質(zhì)量（Dry Mass）顯示細胞的生長和分裂，綠色標記細胞（Cell 1）和橘色標記細胞（Cell 2）都在同樣的干物質(zhì)量下分裂，但每代中綠色標記細胞（Cell 2）生長更快、分裂周期更短。右下圖：細胞的譜系樹，表示從初始單個細胞生長分裂成一群細胞。
下圖說明：捕捉“罕見事件”：細胞9在第1次分裂后迅速融合（Fusion），表現(xiàn)為干物質(zhì)量加倍；融合后的細胞繼續(xù)增殖，然后進行第2次和第3次分裂；細胞干物質(zhì)量一直比普通細胞大。
細胞譜系分析視頻：
3、劃痕遷移研究
對單細胞的自動識別、跟蹤和定量分析可以提供深入的“劃痕遷移”的指標，如細胞運動速度、運動方向和有絲分裂指數(shù)，可區(qū)分細胞運動和細胞增殖對“劃痕愈合”的影響，克服基于“匯合度”研究“劃痕愈合”的傳統(tǒng)研究方法的局限性。
下圖說明：Livecyte可自動識別和跟蹤單個細胞，直接檢測細胞的運動；可區(qū)分細胞運動和細胞增殖對“劃痕愈合”的影響。
劃痕遷移分析視頻：
4、脂肪細胞分析
下圖說明：可以看到細胞內(nèi)的一顆一顆高亮度的脂肪顆粒，脂肪顆粒可被分割并定量，計算脂肪顆粒數(shù)目和干物質(zhì)量。
5、細胞毒性分析
下圖說明：研究細胞的凋亡和毒性
細胞毒性視頻：
6、血管生成分析
下圖說明：可研究血管細胞形成的血管網(wǎng)絡(luò)，研究其中的單細胞行為變化。
血管生成視頻：
7、腫瘤球分析
可分析藥物作用下，腫瘤球的周長、面積的定量變化。
腫瘤球成像視頻：
8、T細胞殺傷研究
T細胞殺傷實驗?zāi)茉隗w外研究工程T細胞殺傷靶腫瘤的功效。Livecyte的T細胞殺傷實驗可以提供更多的細節(jié)來確定效應(yīng)T細胞和靶細胞之間的相互作用動力學(xué)，可以從單個細胞著手，自動監(jiān)測和量化效應(yīng)細胞與靶細胞的總的接觸時間，靶細胞凋亡前的最后一次接觸時間、靶細胞上有幾顆效應(yīng)細胞、效應(yīng)細胞與靶細胞的命運等數(shù)據(jù)。
0hr和24hr的疊層衍射定量相位成像（QPI）和熒光成像示例如下圖，T細胞無標記，活的靶細胞為紅色熒光標記，凋亡靶細胞為綠色熒光標記，第三列數(shù)據(jù)說明T細胞殺傷靶細胞的程度最明顯：
Dashboard軟件得到的靶細胞接觸的T細胞的數(shù)目、累積T細胞接觸時長和平均T細胞接觸時長如下圖：
T-細胞殺傷視頻：
Video
Livecyte 總體介紹視頻
細胞譜系分析視頻
劃痕遷移分析視頻
神經(jīng)細胞分析視頻
細胞毒性分析視頻
血管分析視頻
腫瘤球分析視頻
