細(xì)胞轉(zhuǎn)染效率檢測(cè)的革命:告別靜態(tài)盲測(cè),迎接活細(xì)胞動(dòng)態(tài)智能時(shí)代
2025-09-24
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在探索基因功能的奧秘、開(kāi)發(fā)新型療法或生產(chǎn)生物制劑的征途中,細(xì)胞轉(zhuǎn)染技術(shù)如同科研人員手中的魔法鑰匙。它將外源核酸(DNA、RNA、siRNA等)精準(zhǔn)送入細(xì)胞內(nèi)部,實(shí)現(xiàn)對(duì)基因的操控——過(guò)表達(dá)、沉默、編輯。然而,這把鑰匙能否成功開(kāi)啟目標(biāo)之門,其核心瓶頸往往在于轉(zhuǎn)染效率的精準(zhǔn)評(píng)估與優(yōu)化。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法如同“霧里看花”,而新興的活細(xì)胞成像技術(shù)正帶來(lái)一場(chǎng)顛覆性的變革。

轉(zhuǎn)染效率的高低直接決定了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和可重復(fù)性。數(shù)十年來(lái),科研人員依賴于以下幾種經(jīng)典方法進(jìn)行評(píng)估,它們各有所長(zhǎng),卻也存在難以逾越的鴻溝。
熒光顯微鏡觀察(定性/半定量)
優(yōu)點(diǎn):直觀、可觀察亞細(xì)胞定位、設(shè)備普及。
痛點(diǎn):
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靜態(tài)單點(diǎn):僅能提供某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的“快照”,無(wú)法捕捉效率隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程。
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主觀性強(qiáng):人工計(jì)數(shù)視野視野偏差較大,重復(fù)性差,難以精確定量。
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通量低:逐孔手動(dòng)檢測(cè),耗時(shí)耗力,不適合大規(guī)模篩選。
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光毒性:頻繁或高強(qiáng)度激發(fā)光照射會(huì)損傷細(xì)胞,改變其生理狀態(tài),數(shù)據(jù)失真。流式細(xì)胞術(shù)(定量)
優(yōu)點(diǎn):可高通量、客觀、定量分析大量單個(gè)細(xì)胞,提供精確的轉(zhuǎn)染效率百分比。
痛點(diǎn):
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破壞性終結(jié):需消化細(xì)胞制成懸液,終止后續(xù)實(shí)驗(yàn)
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單點(diǎn)檢測(cè):僅提供檢測(cè)時(shí)刻的效率,無(wú)法追蹤動(dòng)態(tài)變化。
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丟失空間信息:細(xì)胞在培養(yǎng)皿的位置、形態(tài)、細(xì)胞間相互作用等信息完全丟失。
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貼壁細(xì)胞克星:原代/神經(jīng)元等敏感細(xì)胞損傷嚴(yán)重
qPCR(mRNA水平定量)
優(yōu)點(diǎn):靈敏度高,可檢測(cè)低豐度表達(dá)。
息匯總界面一鍵預(yù)覽所有參數(shù),確認(rèn)后即可啟動(dòng)實(shí)驗(yàn),簡(jiǎn)化操作流程。
痛點(diǎn):
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樣本毀滅性:細(xì)胞裂解后不可復(fù)用
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脫離蛋白功能:mRNA水平≠活性蛋白表達(dá)。
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操作鏈冗長(zhǎng):提取→反轉(zhuǎn)錄→擴(kuò)增,誤差層層累積
傳統(tǒng)方法的共同困局:
細(xì)胞在培養(yǎng)箱內(nèi)的狀態(tài)變化不可見(jiàn),實(shí)驗(yàn)人員只能被動(dòng)等待預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。優(yōu)化轉(zhuǎn)染條件(DNA濃度、試劑比例、時(shí)間)需要設(shè)置大量平行樣本,在多個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行破壞性檢測(cè),消耗巨大的人力、物力和時(shí)間成本。效率、毒性、功能表型需獨(dú)立實(shí)驗(yàn),關(guān)聯(lián)性弱。固定/消化/染色嚴(yán)重干擾細(xì)胞狀態(tài),所得數(shù)據(jù)難以完全反映真實(shí)的生理情況。面對(duì)傳統(tǒng)方法的桎梏,明美活細(xì)胞掃描分析儀 MCS31應(yīng)運(yùn)而生。明美活細(xì)胞掃描分析儀MCS31將動(dòng)態(tài)成像、高通量掃描與AI分析深度融合,為轉(zhuǎn)染效率評(píng)估開(kāi)辟了全新的維度,實(shí)現(xiàn)了從“靜態(tài)終點(diǎn)盲測(cè)”到“動(dòng)態(tài)全程可視智能分析”的跨越。

長(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)箱內(nèi)無(wú)損觀測(cè):連續(xù)、無(wú)標(biāo)記、低光毒性觀測(cè)記錄熒光表達(dá)動(dòng)態(tài)曲線;精準(zhǔn)捕捉最佳表達(dá)時(shí)間窗,避免“時(shí)間點(diǎn)誤判”;區(qū)分瞬時(shí)轉(zhuǎn)染(短暫高峰)vs穩(wěn)定轉(zhuǎn)染(持續(xù)高表達(dá));揭示細(xì)胞間異質(zhì)性(觀察不同細(xì)胞間轉(zhuǎn)染效率的差異及其動(dòng)態(tài)變化)。
全自動(dòng)、快速全景掃描:單次自動(dòng)分析多個(gè)樣本,在單塊多孔板(如96孔板)中同時(shí)測(cè)試數(shù)十種不同的轉(zhuǎn)染條件組合(DNA濃度梯度、轉(zhuǎn)染試劑比例梯度、時(shí)間梯度等)。MCS31 可快速完成整板掃描,自動(dòng)分析每個(gè)孔的效率,極大加速優(yōu)化進(jìn)程。
兼容性和穩(wěn)定性:培養(yǎng)皿、6-384孔板、T型瓶、載玻片等;保證在37°C、5% CO2及飽和濕度的穩(wěn)定細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境中長(zhǎng)期運(yùn)行,避免溫度波動(dòng)引起的熒光信號(hào)漂移;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更靈活,數(shù)據(jù)更穩(wěn)定可靠。
超低損傷,保障生理真實(shí)性:625nm紅光技術(shù),光毒性小,細(xì)胞活率高;無(wú)染色觀測(cè)形態(tài)/遷移,數(shù)據(jù)更貼近真實(shí)狀態(tài);轉(zhuǎn)染后細(xì)胞可直接用于下游功能實(shí)驗(yàn)。

應(yīng)用廣泛:
MCS31不僅是一臺(tái)儀器,更是轉(zhuǎn)染研究范式的升級(jí),在尖端領(lǐng)域展現(xiàn)巨大潛力:
基因治療:動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)病毒載體轉(zhuǎn)導(dǎo)效率與長(zhǎng)期表達(dá)穩(wěn)定性
CRISPR編輯:實(shí)時(shí)追蹤編輯效率+克隆生長(zhǎng)+細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)
藥物高通量篩:在報(bào)告基因篩選中同步排除細(xì)胞毒性化合物
細(xì)胞株開(kāi)發(fā):動(dòng)態(tài)篩選高表達(dá)且生長(zhǎng)穩(wěn)定的生產(chǎn)克隆
難轉(zhuǎn)染細(xì)胞突破:為原代細(xì)胞/干細(xì)胞提供無(wú)損評(píng)估方案
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