激光全息細胞成像及分析系統(tǒng)M4應用于水凝膠細胞觀察

M4應用于水凝膠細胞觀察

應用工程科學和生命科學方法構筑人工結構物以引導組織重建的組織工程日益引起人們的關注.組織工程常用的策略是從患者的小塊活體組織中分離出特異細胞,在精確控制的培養(yǎng)條件下使細胞在三維多孔支架內(nèi)生長、擴增形成結構物,再將細胞/支架結構物植入體內(nèi)所需部位，引起新組織在支架內(nèi)完成，而支架隨著組織的形成而逐漸消失，損傷的器官或組織可以重建，生物材料支架起著細胞生長和干細胞分化為特異性細胞的力學支撐。聚（丙交酯-共-乙交酯）和聚（乳酸-共-乙醇酸）是美國食品與藥品監(jiān)督局（FDA）最早批準在體內(nèi)使用的，但由于其要求環(huán)境的苛刻性和不利于生長因子的負載和活細胞的轉載，所以現(xiàn)在高度水合的聚合物材料--水凝膠研究火熱。

水凝膠是由親水性聚合物構筑成網(wǎng)絡，可以通過物理鍵和化學鍵與生物大分子相交聯(lián)，并能在溫和的環(huán)境下形成，水凝膠的力學性質(zhì)和結構特性都類似于細胞外基質(zhì)，并能在一段時間內(nèi)自然降解。在現(xiàn)在的組織工程，轉化醫(yī)學，心血管研究及生物材料研究中最常用的研究材料。

研究過程中的難點？

以水凝膠為研究的細胞和心血管研究中，將特異性細胞或干細胞在水凝膠中進行3D培養(yǎng)，要不斷的對水凝膠的組分和濃度，膨脹性，交聯(lián)方式進行不斷的探索，判斷出哪一種的水凝膠才是最適合的？由于是在3D矩陣培養(yǎng)，不能實時的觀察和檢測細胞的生長狀態(tài)，必須對整個膠材料進行熒光染色觀察，事實上熒光染料的光度性是非常的強，長時間會直接地細胞有致死作用。對于細胞的延展性，細胞生長等形態(tài)學上的觀察也只能是用激光共聚焦進行逐層掃描，合成細胞的3D形態(tài)學圖像后經(jīng)圖像軟件進行計算形態(tài)學參數(shù)，即耗時，又繁瑣，需要對實驗過程中多個實驗條件進行摸索，所以，對于水凝膠中的細胞研究中找到一個直觀，方便，準確的方法檢測細胞的生長狀態(tài)和細胞形態(tài)學參數(shù)是尤為迫切。

HoloMonitor M4對于水凝膠材料細胞觀察的技術優(yōu)勢

2017年3月，我們在西安交通大學生命科學學院徐峰教授課題組，本課題組主要是分析細胞的生長和不同時間細胞體積的計算。因此我們對不同材質(zhì)的水凝膠細胞分別進行24小時的實時監(jiān)測，包括不同厚度水凝膠材料細胞2D培養(yǎng)觀察，同等厚度不同材質(zhì)的水凝膠2D培養(yǎng)觀察，不同生長因子處理水凝膠3D培養(yǎng)觀察。

不同厚度水凝膠材料細胞2D培養(yǎng)觀察

不同材質(zhì)的水凝膠材料2D培養(yǎng)觀察

不同生長因子處理水凝膠3D培養(yǎng)觀察

HoloMonitor M4激光全息細胞成像及分析系統(tǒng)可以對水凝膠的2D和3D均可以長時間檢測，對水凝膠中的細胞生長狀態(tài)和細胞的形態(tài)學參數(shù)進行實時分析，在水凝膠中3D培養(yǎng)中，M4可以清晰地觀察到膠內(nèi)的多層細胞，可以對焦距范圍內(nèi)的盡可能多的細胞進行清晰聚焦和拍攝。