概述

細(xì)胞形態(tài)有助于我們了解細(xì)胞的健康狀態(tài)，即使最簡單的細(xì)胞系統(tǒng)也存在很大的異質(zhì)性。研究細(xì)胞亞群在活化或分化過程中的動力學(xué)、表型變化和了解細(xì)胞對治療的響應(yīng)是提高治療效果的關(guān)鍵要素。

傳統(tǒng)的細(xì)胞分析方法包括對細(xì)胞形態(tài)變化進(jìn)行檢測和定量分析的多步工作流程，或存在一些局限性，需要用試劑來測量對藥物治療的響應(yīng)。其中一些局限性包括：

其他基于顯微鏡的單次實(shí)驗(yàn)需要重復(fù)從培養(yǎng)箱中取出樣品，會對細(xì)胞的健康造成影響
使用熒光染料的終點(diǎn)分析可能會導(dǎo)致檢測結(jié)果存在差異
缺乏基于單一指標(biāo)的可重現(xiàn)的孔到孔檢測，數(shù)據(jù)通量低，無法擴(kuò)大用于篩選
圖像采集涉及耗時、昂貴的手動操作過程，需要使用第三方軟件進(jìn)行分析 - 需要處理復(fù)雜數(shù)據(jù)，量化分析存在局限性和主觀性

Incucyte^? 打破了傳統(tǒng)方法的局限性。

Incucyte^? Cell-by-Cell 分析軟件模塊可對貼壁和非貼壁細(xì)胞模型進(jìn)行無標(biāo)記細(xì)胞計(jì)數(shù)，隨后可按照細(xì)胞面積、偏心度或熒光強(qiáng)度對細(xì)胞進(jìn)行逐個分類，定量分析混合培養(yǎng)物中細(xì)胞亞群的動態(tài)變化。

為了進(jìn)一步觀察無標(biāo)記細(xì)胞，可將?Incucyte^?高級無標(biāo)記分類分析軟件模塊添加到 Incucyte^? Cell-by-Cell 分析軟件模塊中，從而增強(qiáng)對細(xì)胞形態(tài)變化的自動識別和定量分析。借助高清相位圖像，您可根據(jù)細(xì)胞形態(tài)指定無標(biāo)記目標(biāo)細(xì)胞（如凋亡細(xì)胞），并對它們進(jìn)行實(shí)時定量分析。借助先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)盡可能地提高無標(biāo)記分析效率！

應(yīng)用

Cell-by-Cell 分析

相比于對整個細(xì)胞群進(jìn)行測量，對細(xì)胞進(jìn)行逐個分析有望獲得額外的寶貴生物學(xué)信息。Incucyte^? Cell-by-Cell 分析軟件模塊和相關(guān)的無干擾試劑可實(shí)現(xiàn)實(shí)時自動化圖像采集和細(xì)胞群亞群客觀分析，從而提供綜合性解決方案。以微孔板通量滿足所有異質(zhì)性培養(yǎng)細(xì)胞類型分析需求。

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Incucyte^? 高級無標(biāo)記分類分析簡介

我們現(xiàn)在可以通過高級學(xué)習(xí)算法對細(xì)胞的形態(tài)變化進(jìn)行無偏差的自動化識別和分析。

用戶可通過無標(biāo)記圖像分割和細(xì)胞形態(tài)多變量分析對貼壁細(xì)胞計(jì)數(shù)和追蹤形態(tài)變化。智能默認(rèn)設(shè)置可實(shí)現(xiàn)可重現(xiàn)的客觀分析，使跨實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較具有一致性。基于成熟的無標(biāo)記采集方案和根據(jù)形態(tài)輕松識別目標(biāo)細(xì)胞群的高級分析方案，Incucyte^? 高級無標(biāo)記分類分析軟件模塊可提供一套完整的解決方案。

Incucyte^? 高級無標(biāo)記分類分析工作流程

工作流程圖：?上面的 Incucyte^? 高級無標(biāo)記分類分析工作流程展示了無標(biāo)記活/死細(xì)胞分析所需的步驟。其中的圖像均為使用 Incucyte^? Cell-By-Cell 分析軟件模塊自動采集和分割所得。用戶可通過高級無標(biāo)記分類附加軟件模塊獲得細(xì)胞的形態(tài)特征，并使用活細(xì)胞和死細(xì)胞對照孔對分群參數(shù)進(jìn)行訓(xùn)練。訓(xùn)練后的分群參數(shù)可在所有時間點(diǎn)應(yīng)用于所有孔，從而獲得每張圖像中活細(xì)胞和死細(xì)胞的數(shù)量及百分比。

詳細(xì)了解高級無標(biāo)記分類分析

關(guān)鍵優(yōu)勢

根據(jù)細(xì)胞形態(tài)自動對細(xì)胞進(jìn)行無標(biāo)記分類- 采用集成式圖像采集和分析技術(shù)減少標(biāo)記試劑產(chǎn)生的偽影，從而準(zhǔn)確識別活細(xì)胞、死細(xì)胞或分化狀態(tài)的細(xì)胞，提高生物洞察力
客觀分析細(xì)胞形態(tài)?- 一款強(qiáng)大的專用軟件，專為細(xì)胞分化無標(biāo)記分類而設(shè)計(jì)，可提供可重現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
無標(biāo)記表型篩選??- 利用機(jī)器學(xué)習(xí)在 96 和384 孔板中對細(xì)胞形態(tài)進(jìn)行圖像分析，大幅提高通量
通過多變量算法獲得可重現(xiàn)的客觀結(jié)果，比單一算法更能準(zhǔn)確定量分析細(xì)胞形狀。

根據(jù)細(xì)胞形態(tài)自動對細(xì)胞進(jìn)行無標(biāo)記分類

采用集成式圖像采集和分析技術(shù)減少標(biāo)記試劑誘導(dǎo)的偽影，從而準(zhǔn)確識別活細(xì)胞、死細(xì)胞或分化狀態(tài)的細(xì)胞，提高生物洞察力

圖 1：高級無標(biāo)記分類驗(yàn)證活/死細(xì)胞分析。

在Incucyte^? Annexin V 試劑存在的情況下，用不同濃度的喜樹堿 (CMP, 0.1-10 μM)、十字孢堿 (STP, 1-1000 nM) 和順鉑 (CIS, 0.5-50 μM) 處理細(xì)胞，并在 6 種具有不同形態(tài)的細(xì)胞類型中進(jìn)行無標(biāo)記活/死細(xì)胞分析。通過 Incucyte^? 貼壁 Cell-by-Cell 分析軟件模塊對圖像進(jìn)行采集和分割，通過高級無標(biāo)記分類和熒光分類 (Annexin V) 對死細(xì)胞進(jìn)行定量分析。圖像顯示了用 CMP 處理的 A549 細(xì)胞、用 STP 處理的 HeLa 細(xì)胞和用 CIS 處理的 HT1080 細(xì)胞的活細(xì)胞形態(tài)和死細(xì)胞形態(tài)。高級無標(biāo)記分類的時程曲線顯示了 72h 內(nèi)死細(xì)胞增加的百分比，Annexin V 的時程曲線顯示了 72h 內(nèi) Annexin V 陽性細(xì)胞增加的百分比。兩種分析方法的時程曲線和濃度響應(yīng)曲線具有可比性。

客觀分析細(xì)胞形態(tài)

一款強(qiáng)大的專用軟件，專為細(xì)胞分化無標(biāo)記分類而設(shè)計(jì)，可提供可重現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖 2：高級無標(biāo)記分類驗(yàn)證分化。

在 Fabfluor-488 標(biāo)記的 CD11b（一種巨噬細(xì)胞標(biāo)志物）存在的情況下，使用 THP-1 單核細(xì)胞進(jìn)行無標(biāo)記分化檢測，單核細(xì)胞在 100 nM 濃度 PMA 的刺激下分化為巨噬細(xì)胞表型。通過 Incucyte^? 貼壁 Cell-by-Cell 分析軟件模塊對圖像進(jìn)行采集和分割，通過高級無標(biāo)記分類和熒光分類 (CD11b) 對巨噬細(xì)胞進(jìn)行定量分析。高清相位圖像和熒光融合圖像顯示了細(xì)胞從單核細(xì)胞分化為巨噬細(xì)胞時細(xì)胞形態(tài)的變化以及 CD11b 表達(dá)（綠色熒光）的增加。巨噬細(xì)胞百分比的時程曲線顯示，分化細(xì)胞的數(shù)量隨時間推移不斷增加，其中細(xì)胞形態(tài)變化略早于 CD11b 的上調(diào)（在0-24小時內(nèi)）。兩種分析方法均在 48 小時后達(dá)到巨噬細(xì)胞群最大百分比 80%，分化細(xì)胞數(shù)量趨于平穩(wěn)。

無標(biāo)記表型篩選

利用機(jī)器學(xué)習(xí)在 96 和384 孔板中對細(xì)胞形態(tài)進(jìn)行圖像分析，大幅提高通量

圖 3：無標(biāo)記細(xì)胞毒性篩選。

使用高級無標(biāo)記分類識別細(xì)胞毒性藥物。在 96 孔篩選中，用 14 種具有不同作用機(jī)制的化合物處理細(xì)胞，包括作為死細(xì)胞對照的 CMP（10 μM，已知可誘導(dǎo)細(xì)胞死亡）。使用高級無標(biāo)記分類對死細(xì)胞百分比進(jìn)行定量分析。96 孔板的 DeepView 圖像顯示了處理 72 小時后的活細(xì)胞（綠色）和死細(xì)胞（紅色）分類 mask，幫助用戶快速了解具有細(xì)胞毒性的化合物及其濃度。

通過多變量算法獲得可重現(xiàn)的客觀結(jié)果，比單一算法更能準(zhǔn)確定量分析細(xì)胞形狀。

圖 4：多變量分析可提高無標(biāo)記分類的準(zhǔn)確度。

用一系列濃度的 CMP (0.1-10 μM) 處理 A549 細(xì)胞以誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。通過總細(xì)胞形態(tài)的高級無標(biāo)記分類（多變量分析，左）或使用描述細(xì)胞圓度的單一指標(biāo)（單變量分析，右）來對死細(xì)胞百分比進(jìn)行定量分析；時程曲線顯示了每種分析方法的死細(xì)胞百分比隨時間的變化情況。高級無標(biāo)記分類產(chǎn)生了與預(yù)期一致的結(jié)果，即死亡細(xì)胞隨著時間推移呈濃度依賴性增加，該時程曲線與 Annexin V 驗(yàn)證研究的時程曲線大致相當(dāng)。細(xì)胞圓度的單一變量分析顯示，72 小時內(nèi)死亡細(xì)胞的百分比呈濃度依賴性增強(qiáng)，然而，對照組顯示，細(xì)胞死亡率處于較高水平，且隨時間變化；圖像的目視分析不支持這一數(shù)據(jù)。

圖 5：使用或未使用熒光試劑和 Incucyte^? Cell-by-Cell 或高級無標(biāo)記細(xì)胞形態(tài)分析驗(yàn)證的細(xì)胞類型匯總表。

在使用或未使用熒光試劑的情況下，針對多種細(xì)胞類型進(jìn)行活/死細(xì)胞分析和分化分析，并通過 Incucyte^? Cell-by-Cell 或高級無標(biāo)記細(xì)胞形態(tài)分析驗(yàn)證分析結(jié)果。和使用熒光試劑的分析數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時，Incucyte^? 高級無標(biāo)記分類分析生成的無標(biāo)記數(shù)據(jù)結(jié)果更具等效性和可重現(xiàn)性。