一种细胞实时迁移率研究方法

专利2026-06-16  10


本发明属于生物工程,特别是涉及一种细胞实时迁移率研究方法。


背景技术:

1、检测细胞的实时迁移能力在细胞生物学和医学研究中具有重要意义,通过实时迁移能力的监测,可以研究细胞运动机制。了解细胞如何在不同环境中迁移、侵入和移动,有助于揭示细胞的生物学行为和信号传导途径。通过实时检测细胞迁移率,可以进行药物影响评估,通过测量细胞的迁移能力可以用于评估药物对细胞侵袭和转移的抑制效果,有助于药物筛选和开发抗癌药物。

2、另外,实时细胞迁移率测试还可以用于预测患者预后反应。在临床上,评估癌细胞的迁移能力可以帮助预测癌症患者的预后和治疗反应,特别是癌症转移和复发方面通常和细胞迁移率有着密切的关系,通过精确检测分析细胞迁移率可以更好的研究癌症转移和复发的问题。

3、有研究表明,一些疾病状态下细胞迁移的改变可能与疾病的发展和进展密切相关,因此实时迁移能力的监测也可以作为疾病诊断和监测的生物标志物。

4、目前常用的细胞迁移能力的检测方法有transwell迁移实验(boyden chamberassay)和划痕愈合实验。

5、(a)transwell迁移实验方法可以在特定时间点(例如数小时至数天)内检测细胞从一个腔室向另一个腔室的迁移。transwell迁移实验方法,在上层室和下层室之间放置微孔滤膜。细胞被放置在上层室,吸引细胞的因子则放置在下层室(如趋化剂)。细胞为了到达下层室,必须穿过微孔滤膜,培养一段时间后,计数滤膜下方细胞数量,来评估细胞的迁移能力。transwell迁移实验应用广泛,但通常不是实时检测,无法评估治疗方法或药物对于肿瘤细胞的实时作用效果。

6、(b)划痕愈合实验(wound healing assay)通过在特定时间点(例如数小时)内采集细胞从伤口处的某个位置向另一个位置迁移的图像信息变化来检测细胞的迁移。

7、以上两种方法存在较大的局限性,不能满足实时检测细胞迁移能力的目的。由于测试过程不连续,只能在实验结束后观测,不能够发现药物在应用过程中的效力变化情况,对于诸如耐药性等方面的研究能力较为受限。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种细胞实时迁移率研究方法,以克服现有技术对于细胞迁移率研究不连续的问题。

2、为了实现上述发明目的,提供以下技术方案:

3、一种细胞实时迁移率研究方法,包括以下步骤:

4、s1、在ito电极上刻蚀出至少一个条状的图形;

5、s2、将ito电极嵌入细胞培养池中;

6、s3、将具有条状的图形的ito电极与电化学工作站的三电极系统中的工作电极(we)相连,

7、在细胞培养池中插入铂丝并将铂丝与三电极系统中对电极(ce)相连,

8、在细胞培养池中插入ag/agcl电极与三电极系统中参比电极(re)相连;

9、构建得到电化学生物迁移传感器;

10、s4、将连接好的电化学生物迁移传感器放置到光学平台上;然后,将整个光学平台放置在细胞培养箱中,通过电脑中安装的活细胞动态监测分析处理软件来接收光学平台的图像传感器的信号;优选的,光学平台放在细胞培养箱中以后,先调整最佳观察视野和确认系统是否可以正常监测以及数据保存路径;

11、然后使用紫外线照射灭菌,优选紫外线灭菌10-30min;再将含有细胞的悬液加入培养池中,细胞附着在ito电极上形成单层;

12、s5、在细胞单层中,沿着ito电极的条状的图形位置划出一条直线状的划痕,使细胞层中留下一个空白区域,用无血清培养基洗涤细胞,去除游离的细胞;

13、加入培养基,进行培养;

14、s6、开始实验,启动活细胞动态监测分析处理软件,观察划痕区域的变化;同时,使用电化学工作站使用阻抗检测法实时测定细胞在ito电极上贴壁生长所产生的电阻信号变化;

15、优选的,还包括对加入培养池中的细胞数量进行优化;还需要对电化学工作站的检测频率信号进行优化,以确定电化学工作站的稳定性以及找出能反映划痕后的细胞电阻信号变化的频率区间;

16、s7、通过活细胞动态监测分析处理软件实时采集划痕后的细胞覆盖率的数据,通过电化学工作站实时采集细胞电阻信号变化数据,并以时间为横坐标,细胞覆盖率变化和电阻变化为纵坐标画图,实时监测细胞迁移能力的变化。

17、本发明方法通过将显微镜实时观察划痕图像和ito电极之间的电阻信号结合,进行连续的数据分析来研究细胞迁移率,可以实时检测不同的药物或热疗处理后的细胞迁移率,能够对新型的治疗方法以及治疗药物的研究和开发提供更好的指导。检测获得的电阻信号易于测量和可量化特点,药物或热疗处理对细胞迁移率影响的分析更加科学规范,研发指导价值更高。

18、即,在s4中,通过光学平台的图像传感器的信号,进行活细胞的动态观察,实现实时观察的效果。

19、在s5中,沿着ito电极的条状的图形位置划出一条直线状的划痕,即对加入的细胞层划出伤口,伤口出没有细胞,形成待测定的细胞迁移区域。

20、进一步,s4中,所述含有细胞的悬液是肝癌细胞悬液。

21、进一步,s5中,培养是在5% co2、37℃细胞培养箱内培养。

22、进一步,s7中,电化学工作站的电化学传感器频率区间为1.21 hz-3.16 hz。

23、进一步,还包括s8,以细胞覆盖率变化和电阻变化为纵坐标做图,按照时间轴进行图像对齐。



技术特征:

1.一种细胞实时迁移率研究方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种细胞实时迁移率研究方法,其特征在于,s3中,构建得到电化学生物迁移传感器后,使用紫外线照射灭菌。

3.根据权利要求2所述一种细胞实时迁移率研究方法,其特征在于,紫外线灭菌10-30min。

4.根据权利要求1所述一种细胞实时迁移率研究方法,其特征在于,s4中,所述含有细胞的悬液是肝癌细胞悬液。

5.根据权利要求1所述一种细胞实时迁移率研究方法,其特征在于,s5中,培养是在5%co2、37℃细胞培养箱内培养。

6.根据权利要求1所述一种细胞实时迁移率研究方法,其特征在于,s5中,划痕的宽度为0.05-0.15mm之间。

7.根据权利要求1所述一种细胞实时迁移率研究方法,其特征在于,s6中,使用显微镜实时观察划痕区域的变化。

8.根据权利要求1所述一种细胞实时迁移率研究方法,其特征在于,s7中,电化学工作站的电化学传感器频率区间为1.21 hz-3.16 hz。

9.根据权利要求1所述一种细胞实时迁移率研究方法,其特征在于,还包括s8,以细胞覆盖率变化和电阻变化为纵坐标做图,按照时间轴进行图像对齐。


技术总结
本发明属于生物工程技术领域,特别是涉及一种细胞实时迁移率研究方法,包括在ITO电极上刻蚀条状的图形,嵌入细胞培养池中;将条状的图形与电化学工作站三电极系统构成电化学生物迁移传感器;在光学平台上,并通过电脑中安装的活细胞动态监测分析处理软件来进行活细胞的动态观察,加入细胞悬液,培养,细胞附着在ITO电极上形成单层,划出一条直线状的伤口,划线伤口位于ITO电极间隔区域,使细胞层中留下一个空白区域,洗涤去除游离的细胞;培养细胞,同时使用阻抗检测法实时测定电阻信号变化;优化电化学工作站的频率信号,实时采集划痕后的细胞分析覆盖率的数据,实时采集细胞电阻信号变化数据,绘图以实时监测细胞迁移能力变化。

技术研发人员:曹菲,刘入铭,李英,曾红娟,汤丽霞,李晁瑜,曾嘉桐
受保护的技术使用者:成都医学院第一附属医院
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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