三、神經干細胞的追蹤
細胞追蹤是細胞學和生物學研究中重要的組成部分之一,在細胞行為、藥物和疾病中的研究至關重要,尤其對神經干細胞增殖和分化的變化以及細胞相互作用的調控機制研究具有重要的意義。目前對一個目標細胞或大量細胞進行全面和準確地追蹤,同時盡量避免其他細胞的干擾,是細胞追蹤的難點,也是近些年細胞追蹤的研究熱點。Cell-IQ強大的分析軟件可以對每個細胞的活動軌跡進行自動或手動追蹤和標記,然后繪制出中心軌跡圖或者角度分析圖,并能給出每個細胞的移動距離、位移、速度和方向等參數。
下圖為一個小鼠胚胎腦皮層來源的神經干細胞的運動追蹤分析實驗。采集到圖像后,Cell-IQ軟件可以對視野中的每個細胞或者所有細胞進行追蹤,并得到每個細胞最終的運動軌跡和方向圖,其余的如運動距離和速度等參數都能以Excel格式保存,方便隨時調用或用第三方軟件分析。
四、神經干細胞的譜系分析(Cell lineage)
神經干細胞可以通過對稱分裂的方式進行增殖,或通過不對稱的分裂方式產生神經組織的其他各類細胞。其中,干細胞的譜系分析是研究神經干細胞發育和分化機制的重要工具和手段。通過建立細胞譜系標記技術來追蹤神經干神經的分裂和分化,從而得到細胞的譜系圖,在神經干細胞分化調控機制的研究中具有重要意義。
下圖為小鼠胚胎腦皮層來源的神經干細胞的分裂譜系分析實驗。分析時,我們選取了視野中的三個細胞進行增殖和分裂的追蹤,并詳細記錄了一個細胞如何從單個細胞分裂成兩個再到四個,最后停止增殖分裂的全過程。最后,Cell-IQ軟件能根據追蹤的結果,自動得到每個細胞增殖分裂的譜系圖。
五、3D球體細胞(spheroids)的增殖分析
3D細胞培養旨在建立最貼近生理條件下的實驗系統,從而更好地模擬細胞在體內的生長環境。然而3D細胞樣品如神經球成像一直以來是一個難題,許多傳統的顯微鏡無法同時對多個平面進行聚焦從而保持整個球體細胞的圖像清晰。Cell-IQ的多層Z-stack掃描成像技術配合智能追焦功能,可以跟蹤細胞樣品在Z軸的高度變化而自動調整最佳的聚焦平面,從而確保活細胞在長時間的生長、運動過程中總處于聚焦范圍內,因此可以對3D細胞樣品如神經球和胚胎等進行成像和分析。
上圖為球體細胞(spheroid)的增殖實驗,在加入抑制劑后,球體細胞向外遷移和增殖的能力得到了顯著的抑制。Cell-IQ的軟件能夠分別對綠色的球體本體和紅色的遷移細胞進行面積的計算,從而實時動態地定量給藥前后球體細胞向外遷移增殖的情況。