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calScreener實時無標記細胞檢測分析系統(tǒng)
中國代理服務(wù)商：北京思睿維科技有限公司 馬金龍
The calScreener? label free assay directly monitors the metabolic response in biological systems using calorimetry. The power flux is a direct measurement of the stimulus or decay in metabolic activity and a true measurement of the total phenotype response of the system. The calScreener? assay has been successfully developed and tested for a range of different tests.
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瑞典symcel利用其高靈敏微熱量變化監(jiān)測測量技術(shù)，研制出了世界上臺細胞生物學多通道量熱系統(tǒng)—CalScreenerTM細胞代謝和生物能量無標記,、實時監(jiān)測分析系統(tǒng)
該系統(tǒng)在天然環(huán)境中高靈敏度地監(jiān)測測量活體細胞代謝和細胞能量變化過程的熱流變化,進行連續(xù),、實時、無標記檢測分析細胞生物能量及代謝變化各項指標,。
該系統(tǒng)可靈敏,、連續(xù)、實時地監(jiān)測分析細胞熱譜曲線的變化,，實時,、連續(xù)監(jiān)測細胞發(fā)熱功率和生物能量代謝產(chǎn)生熱量的變化，進行包括代謝分析,、氧呼吸測定,、藥物代謝影響、線粒體有氧代謝和糖酵解的分析監(jiān)測,。該系統(tǒng)集實時,、連續(xù)分析，集高靈敏度和優(yōu)異的基線穩(wěn)定性于一身,，應(yīng)用廣泛,。
應(yīng)用范圍
1.可實現(xiàn)對細胞、酵母,、細菌生物能量代謝,、呼吸的微量熱量進行實時、連續(xù)數(shù)據(jù)監(jiān)測分析, 監(jiān)測分析代謝生物能量變化過程各項指標,。
2.提供重要的細胞熱動力學數(shù)據(jù),，對物理、化學或生物刺激引起代謝變化進行有效的分析,，不僅適合*的細胞代謝研究,，而且還應(yīng)用于新藥物探索研發(fā),藥物研發(fā)，涉及監(jiān)測細胞的代謝過程,；
3.可用于疾病的輔助診斷,，研究藥物對細胞代謝的影響,，研究細胞代謝與凋亡過程，細胞呼吸爆發(fā)的微量量熱研究,，研究藥物對細胞的抑制與保護作用,，檢測細胞活性，測定細菌生長的熱譜,，對細菌***低生長溫度的研究,，毒理性應(yīng)用等。
4.監(jiān)測3D細胞的應(yīng)答和行為
calScreener?是適合于監(jiān)測三維細胞培養(yǎng)物應(yīng)答和行為,。該無標記系統(tǒng)是*獨立的樣本形態(tài),，可以實時研究三維培養(yǎng)物球形和基質(zhì)的細胞反應(yīng)和生物能量學
5. CalScreener?適合于藥物開發(fā)和代謝研究，它提供了一個真正的表型響應(yīng),，對細胞代謝的總狀態(tài)進行監(jiān)視,。
6. 微量熱技術(shù)是一種靈敏而快速的生物鑒定方法，在癌癥研究中可以用其來檢測細胞的代謝混亂
原理：
從能量守恒定律講,，細胞,、細菌、酵母代謝呼吸生物能量變化過程中是一定伴隨熱量的變化,，利用實時監(jiān)測,、分析細胞熱譜
曲線的變化，實時,、連續(xù)監(jiān)測細胞發(fā)熱功率和生物能量代謝產(chǎn)生熱量的變化,，并進行實時、連續(xù)分析—產(chǎn)生的熱量變化
功能:
1.研究線粒體的功能和代謝機制:
線粒體是細胞中極為重要的細胞器,。在生命體能量代謝過程中,除一部分能量用于ATP 合成外,其余則以熱的形式釋出,。用CalScreener精密量熱計可測量線粒體代謝過程中的熱量輸出,此方法對研究線粒體的功能和代謝機制具有十分重要的意義.
2.實時連續(xù)監(jiān)測細胞的代謝過程,，研究產(chǎn)熱量與細胞代謝之間的內(nèi)在:
細胞在生長過程中,營養(yǎng)物質(zhì)氧化會產(chǎn)生能量,并通過代謝***終以熱的形式釋放出來,。靈敏的微量熱儀可以通過監(jiān)測細胞的代過程研究產(chǎn)熱量與細胞代謝之間的內(nèi)在。
3.用于研究病理狀態(tài)下細胞的代謝與正常細胞的異同,用于疾病的輔助診斷
—病變癌癥細胞熱功率大于正常細胞熱功率.
4.研究藥物對細胞代謝的影響:
目前利用微量熱技術(shù)對腫瘤細胞等病變細胞的研究是這一領(lǐng)域的熱點,。研究癌細胞的代謝產(chǎn)熱及藥物對其影響,對于研究癌細胞的生長代謝規(guī)律和抗癌藥物篩選等均有重要意義,。
5.研究細胞代謝與凋亡過程
微量熱技術(shù)與透射電鏡結(jié)合可以研究細胞代謝與凋亡過程,在測定過程中插入電極,如pH 電極和氧電極,可同時測定過程中pH值和氧濃度的變化
6.細胞呼吸研究:
微量量熱法為細胞呼吸爆發(fā)的研究提供為精確定量測量方法，微量熱分析可以繪制生物體生長熱譜圖,通過建立數(shù)學生長模型,可以得到生長速率常數(shù)k,***小抑菌濃度MIC,發(fā)熱功率Pm,及總發(fā)熱量Qtot等一系列熱動力學參數(shù),能定性和定量的說明問題,。
7.使用微量量熱法研究藥物對細胞的抑制與保護作用
8.使用微量量熱法可檢測細胞活性
9.細胞不同代謝研究：細胞不同代謝類型的熱化學研究,鑒別靜息細胞代謝的新方法
10.微量量熱法測定細菌生長的熱譜
11.微量量熱法對細菌***低生長溫度的研究
12.無論是合成代謝還是分解代謝都能被檢測分析
13.毒理性應(yīng)用:
CalScreenerTM多通道細胞微量量熱儀適用于***常見的實驗將包括比較新型化合物與其他已知不同毒理
標準的代謝反應(yīng).CalScreener系統(tǒng)適用于藥物研發(fā)和代謝研究,，并在細胞代謝總體狀況監(jiān)測中提供
一個真正的表型反應(yīng)。CalScreener還可進一步適用于毒理學試驗,，過程開發(fā)和環(huán)境監(jiān)測,。數(shù)據(jù)獲取
的無標記原理使得CalScreener適用于更廣的細胞科學應(yīng)用領(lǐng)域。
14.藥物篩選
該系統(tǒng)可被用作不同生物系統(tǒng)的篩選工具,。任何類型的培養(yǎng)細胞,、酵母和培養(yǎng)細菌均可能使用,。CaScreener
直接描述測量代謝率的熱功率，還可監(jiān)測合成代謝過程與分解代謝過程,。
該系統(tǒng)可用于多種代謝率變化的應(yīng)用類型如化合物篩選,、鉛物質(zhì)優(yōu)化、生物利用度研究,、細胞毒性研究,、生
物制藥工藝優(yōu)化和抗生素研發(fā)。
該系統(tǒng)可有效地監(jiān)測由物理,、化學和生物刺激引起的生物過程變化,。代謝活性變化將引起細胞、組織
或生物體的熱耗散變化,。根據(jù)對生物過程涉及到不同動力學行為的預(yù)期,，下圖是不同細胞過程在不同
熱功率隨著時間推移而發(fā)生變化的理想案例。
系統(tǒng)亮點：
該CalScreener細胞微量熱分析在生命科學領(lǐng)域中具有*的優(yōu)勢：
1.微量量熱法優(yōu)勢：
1.1 在測量中不用添加任何試劑,能直接監(jiān)測生物體系所固有的代謝過程,不會引入干擾生物體系正?；顒雍痛x的因素;
1.2 不需要制成透明清澈的溶液,可直接測量離體的組織和懸浮液;
1.3 在微量熱實驗之后,研究對象沒有任何破壞,樣品還可以做進一步的分析測試實驗研究;
1.4 實時,、動態(tài)、在線;
1.5 方法靈敏,、準確,、高通量、普適性好,。
1.6 無需熒光,、化學等標記，真正實現(xiàn)檢測細胞零損傷
1.7 實時檢測細胞有氧呼吸,、糖酵解的能量代謝情況,，即時反應(yīng)細胞生理狀態(tài)；
1.8同步檢測細胞的耗氧量和產(chǎn)酸率（pH值變化）,，數(shù)據(jù)結(jié)果更加全面
1.9 32個樣品同時測量分析
48孔格式可同時對32個樣本細胞以2×8位置進行測量,，以便用作熱量測量參考以提升測量靈敏
度和性能
2.款細胞生物學多通道、納瓦級細胞微量量熱系統(tǒng),，適用于任何類型的培養(yǎng)細胞,、酵母和培養(yǎng)細菌.
3.性能的溫度控制和穩(wěn)定性
CalScreener多通道細胞微量量熱儀系統(tǒng)微量量熱檢測極限優(yōu)于50nW，培養(yǎng)細胞檢出孔功率范圍也在3～10uW
4.獨立于細胞形態(tài)的無標記檢測
5. 可測量細胞代謝產(chǎn)生的熱量,，真正的表型應(yīng)答測量
6.可以細胞代謝和生物能量熱量進行實時連續(xù)性測量
當前許多現(xiàn)有的細胞生物分析技術(shù)依賴于“終點”測量,，其中的數(shù)據(jù)為點數(shù)據(jù)，如報告基因檢測,。calScreener采集連續(xù)的數(shù)據(jù)流,，以促進動力學行為研究，比如細胞生長或者凋亡,。連續(xù)讀出方式更容易找到感興趣的時間點用來測量細胞活動,。
7.無需通路和具體目標功能的先驗知識
8.無需了解途徑相互作用,，便可同時測量協(xié)多元化合物的協(xié)同效應(yīng)
9、采用超敏感的微量熱傳感器和非接觸式設(shè)計,，真正實現(xiàn)檢測細胞零損傷,；
10、實時檢測細胞有氧呼吸,、糖酵解的能量代謝情況,，即時反應(yīng)細胞生理狀態(tài)；
11,、同步檢測細胞的耗氧量和產(chǎn)酸率（pH值變化）,，數(shù)據(jù)結(jié)果更加全面；
12,、實現(xiàn)同時檢測32個細胞樣品,，通量高，速度快,；
13,、自動化控制檢測流程、自動化控制添加多達四種藥物,，操作方便高效
主要應(yīng)用領(lǐng)域
SymCel臺于細胞分析而研制的微量熱量計,，不僅適合*的細胞代謝研究，而且還應(yīng)用于新藥物探索研發(fā),藥物研發(fā),。
化合物篩選
先導[化合]物優(yōu)化
弓形蟲研究
生物制藥工藝優(yōu)化
抗生素的發(fā)展
環(huán)境監(jiān)測
藥物研發(fā)
1.1生物利用度—你的化合物能夠影響活體細胞嗎,？
1.2靶目標確認
1.3命中驗證；快速評估細胞作用影響
1.4在線毒性試驗命中化合物快速過濾
1.5先導[化合]物優(yōu)化
蛋白生產(chǎn)
2.1高產(chǎn)克隆鑒定
2.2培養(yǎng)條件優(yōu)化
毒理學
3.1研究過程早期識別毒性事件
基礎(chǔ)研究
4.1代謝監(jiān)測
4.2增殖試驗
4.3其他
因此,，所測熱量是獨立于相關(guān)的模型系統(tǒng)或過程,。我們擁有一個無標記、實時探測系統(tǒng),，可以應(yīng)用于更廣泛的生物系統(tǒng)檢測領(lǐng)域,。
基于三維培養(yǎng)的球形矩陣可用于研究細胞反應(yīng)和生物能量學。
calScreener不只限于上述這些應(yīng)用領(lǐng)域,，應(yīng)用領(lǐng)域僅僅由科學家的想象力所局限,。我們大力鼓勵您能與我們討論無標記細胞分析想法和必要條件,。
系統(tǒng)組成部分
1.熱電偶傳感控制系統(tǒng)模塊
2.四十八孔標準板calplate樣品恒溫槽
calplate樣品容器池是為保證calScreener系統(tǒng)性能正確而量身定制的耗材系列,，作為樣本容器，
calPlate設(shè)計符合標準的微量滴定板格式,。系統(tǒng)*的標準化設(shè)計風格很適合細胞生長與熱量測量的兩者需求,。
calPlate系統(tǒng)不僅使用方便、節(jié)約成本,，而且同時可限度地減少環(huán)境負荷,。
calplate樣品容器池適合粘壁細胞測試如肌肉,、脂肪、腎臟,、卵巢,、肝臟等粘壁細胞。
48孔格式可同時對32個樣本細胞以2×8位置進行測量,，以便用作熱量測量參考以提升測量靈敏度和性能,。
calPlate包括單個密封罩杯，用于保持培養(yǎng)的細胞放置于一個恒溫室裝置中,，且目標溫度值設(shè)置精度在幾千開爾文之內(nèi),。
3.CalView數(shù)據(jù)采集與分析軟件
具有用戶友好應(yīng)用軟件圖形界面，它允許用戶每個試驗孔的實時數(shù)據(jù),，并可同時觀察所有試驗過程的圖形窗口,，以及單項試驗視圖。
主要技術(shù)品規(guī)
檢測原理 | 對稱差熱通量量熱法(Symmetric differential heat flux calorimetry) |
工作溫度 | 環(huán)境實驗溫度 |
數(shù)據(jù)采樣 | 連續(xù)的實時讀取 |
數(shù)據(jù)采集溫度 | 37℃ |
calPlate檢測微孔板 | 標準微孔板尺寸 |
樣品數(shù) | 48孔,，同步進行32個細胞采樣（32 simultaneous cell samples）,，16內(nèi)參考點 |
樣品量 | 200-300μL介質(zhì),貼壁細胞（推薦），懸浮細胞,、酵母和細菌放入沉淀溶液中也可以 |
分析的細胞類型 | 本儀器***初研發(fā)目的是用于分析粘壁真核細胞,，但也可用于所有懸浮或粘壁細胞類型包括細菌和酵母 |
測量細胞反應(yīng)類型 | 細胞代謝的所有類型變化都可以被監(jiān)測到。calScreener能夠測量代謝率的組合變化,，絕大多數(shù)細胞過程如細胞死亡和細胞增殖極大地影響到細胞代謝,。 更微妙的過程如細胞信號轉(zhuǎn)導也引起代謝更新變化。因此,，使用量熱技術(shù)方法探測重要的或微秒的細胞活動是一個*的技術(shù)方法,。 |
微量熱檢測極限 | 小于50nW(納瓦),，典型細胞熱量輸出范圍是：3 – 10uW(微瓦),因為可以檢測分析所有類型細胞微量熱量. |
測量單元 控制單元 | 395(W)×370(H)×850(D) mm |
平均的溫度波動 | 平均的溫度波動小于±6μK |
溫度漂移 | ±60μK |
calView數(shù)據(jù)采集軟件操作系統(tǒng) | Windows操作系統(tǒng) |
calResult數(shù)據(jù)分析包操作系統(tǒng) | Windows操作系統(tǒng)
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此款產(chǎn)品不用于醫(yī)療,，不用于臨床使用，此產(chǎn)品僅用于科研使用,。
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