LCI活細(xì)胞系統(tǒng)工作站在生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用介紹

活細(xì)胞工作站是用于顯微鏡上長時間觀察活細(xì)胞的孵育系統(tǒng)，在觀察同時實時為活細(xì)胞提供正常存活與代謝表達所需的必要溫度，濕度和 PH 值環(huán)境。LCI 高級活細(xì)胞工作站除能夠為活細(xì)胞提供必要的維生環(huán)境外，還能提供活細(xì)胞觀察研究所需要的特殊條件和設(shè)備，如溫度梯度變換控制，灌流控制，膜片鉗，剪切力實驗… … 等。活細(xì)胞工作站可在仿生體內(nèi)環(huán)境在體外提供穩(wěn)定的細(xì)胞生長環(huán)境，實現(xiàn)活細(xì)胞細(xì)胞的定性和定量分析、活細(xì)胞圖像處理、活細(xì)胞動態(tài)示蹤。在分子水平，可實現(xiàn)基因定位和定量表達的動態(tài)分析、蛋白質(zhì)合成降解運輸和相互作用的動態(tài)研究、細(xì)胞骨架的代謝動力學(xué)測定和細(xì)胞周期各時相的動態(tài)觀察等。

活細(xì)胞工作站成像系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，如：

1.活細(xì)胞動態(tài)、長時間觀察；

2.極快速熒光事件記錄；

3.細(xì)胞骨架（細(xì)胞 3D 結(jié)構(gòu)重建、及空間定位）、蛋白質(zhì)合成和胞內(nèi)信號傳導(dǎo)等研究；

4.熒光共振能量轉(zhuǎn)移 FRET；

5.熒光共定位；

6.熒光追蹤；

7.熒光圖像處理、測量

細(xì)胞周期中著絲粒和紡錘體的動態(tài)變化。
紅色為染色體，綠色為微管蛋白，紫色為著絲粒

神經(jīng)突觸末端生長
旋節(jié)螺（helisoma）神經(jīng)細(xì)胞生長過程中微絲蛋白的分布，綠色為微絲蛋白（神經(jīng)突觸末端伸出的偽足），紅色為神經(jīng)突觸末端。

神經(jīng)細(xì)胞信號傳導(dǎo)
突觸介導(dǎo)的信號傳遞是神經(jīng)細(xì)胞相互交流的一種基本方式，是腦感知、學(xué)習(xí)和記憶的基礎(chǔ)，是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的重要環(huán)節(jié)。

圖片揭示神經(jīng)細(xì)胞是如何識別其正確目標(biāo)神經(jīng)并形成電突觸。

秀麗隱桿線蟲中，BDU 中間神經(jīng)元和 PLM 機械感受神經(jīng)元之間形成 gap junction 特異性地結(jié)合在一起，BDU 和 PLM 之間的聯(lián)系受Wnt 信號通路控制，
以及揭示了 Wnt 信號通路在細(xì)胞之間相互識別過程中發(fā)揮的作用。

蛋白定向運輸

分泌蛋白 Gap junction protein 從胞內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向胞外運輸?shù)倪^程。Gap junction protein 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)合成以后，首先被運輸?shù)礁郀柣�體進行蛋白加工修飾，高爾基體加工完成后，Gap junction protein 被裝載到藍色的囊泡上，然后囊泡沿著微管運輸?shù)郊?xì)胞外蛋白的目的地。紅色標(biāo)記的為分泌蛋白 Gap junction protein，綠色標(biāo)記的微管蛋白，藍色的為囊泡

鈣離子濃度實時測量

當(dāng)一個細(xì)胞受到刺激后，它會把這個刺激傳到周圍的細(xì)胞中，引起周圍細(xì)胞鈣離子的釋放，所以我們看到周圍細(xì)胞一個接一個的熒光變強。

隨著距離的增加，細(xì)胞接受到的刺激也會越來越弱，所以釋放的鈣離子也越來越少，所以熒光強度也越來越弱。

一個刺激到來后，細(xì)胞內(nèi)離子強度的變化。

通過對不同時間點各個細(xì)胞內(nèi)熒光強度的定量分析，揭示細(xì)胞內(nèi)離子釋放的峰值、離子回收回細(xì)胞器的時間、信號從一個細(xì)胞傳遞到另外一個細(xì)胞的時間。