calScreener实时无标记细胞能量代谢监测分析仪系统(细胞微热量测试分析系统)

型号:calScreener
价格:请致电:010-67529703
品牌:瑞典symcel

calScreener实时无标记细胞能量代谢监测分析仪系统 


概述:

利用活体细胞热流测量监测代谢变化是一个成熟完善的技术。瑞典symcel利用其微量热量检测分析专利技术,发明了业界第一款多通道、高灵敏、无需标记的CalScreener细胞代谢和生物能量实时连续监测分析系统,集高灵敏度和优异的基线稳定性于一身。该系统可以进行包括细胞代谢分析、氧呼吸测定、药物代谢分析、线粒体有氧代谢和糖酵解等功能的细胞代谢和生物能力所有类型的变化。

原理:

从能量守恒定律讲,细胞化学反应是一定伴随热量的变化,利用实时监测、分析细胞热谱曲线的变化,实时、连续监测细胞发热功率和生物能量代谢产生热量的变化,并进行实时、连续分析。

注:细胞代谢葡萄糖氧化分解释放出热能量

功能:

该系统一个为科研者提供在天然环境中进行细胞生物能量测量的无标记、实时检测分析工具,可实现对细胞、酵母、细菌生物能量与代谢的微量热进行实时连续数据监测分析, 监测分析代谢过程变化。提供重要的细胞热动力学数据.

对物理、化学或生物刺激引起生物过程预期的代谢变化都可进行有效的分析.

事实已证明微量热技术是一种灵敏而快速的生物鉴定方法,在癌症研究中可以用其来检测细胞的代谢混乱

1.  研究线粒体的功能和代谢机制:

线粒体是细胞中极为重要的细胞器。在生命体能量代谢过程中,除一部分能量用于ATP 合成外,其余则以热的

形式释出。用CalScreener精密量热计可测量线粒体代谢过程中的热量输出,此方法对研究线粒体的功能和代谢机制具有十分重要的意义.

ATP是三磷酸腺苷的英文缩写符号,它是各种活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物.

武汉大学目前已经建立了一系列数学模型,用于线粒体热动力学参数的研究。目前已研究了呼吸链阻断剂[20 ] 、毒物[21 ] 、稀土[22 ]等对线粒体代谢影响的动力学和热力学特征。朱军成等[23 ] 研究了氯化汞对鲤鱼线粒体的影响,结果显示氯化汞在低浓度下促进线粒体代谢,伴有强烈的解偶联效应,而高浓度完全抑制,磷酸化系统失效。此研究说明氯化汞对线粒体的作用具有浓度依赖性。曹俊岭等[24 ]研究了人参不同提取部位对大鼠肝脏线粒体的影响,研究结果表明人参不同部位通过对代谢过程中多项指标的影响均可提高线粒体的能量利用率。此研究为微量热技术在中药的活性筛选中的应用提供了较好的佐证。

2.监测细胞的代谢过程,研究产热量与细胞代谢之间的内在联系:

细胞在生长过程中,营养物质氧化会产生能量,并通过代谢最终以热的形式释放出来。灵敏的微量热仪可以通过

监测细胞的代谢过程研究产热量与细胞代谢之间的内在联系。

2.  用于研究病理状态下细胞的代谢与正常细胞的异同, 用于疾病的辅助诊断

—病变癌症细胞热功率大于正常细胞热功率。

谭安民等[25] 研究正常细胞和HIV 1 病毒感染的细胞的微量热谱图,发现病毒感染细胞的代谢热明显高于正常细胞。刘欲文等[26 ] 研究了两种细胞分别被不同病毒感染,一种细胞感染后比未感染的代谢热高20 % ,提示为永久感染;而另一种细胞感染后代谢热明显增大,提示为杀细胞性感染,病毒大量繁殖

4.研究药物对细胞代谢的影响:

曹俊岭等[27 ]用微量热法研究人参皂苷对小鼠脾淋巴细胞的影响,并用MTT 法对实验结果进行验证,两种实验结果基本一致,人参皂苷能增加脾淋巴细胞的生物热活性。目前利用微量热技术对肿瘤细胞等病变细胞的研究是这一领域的热点。

研究癌细胞的代谢产热及药物对其影响,对于研究癌细胞的生长代谢规律和抗癌药物筛选等均有重要意义。李莉等[28 ]研究了高温及抗癌药卡莫氟对卵巢癌细胞的影响。利用微量热法测定细胞代谢热的变化,并利用透射电镜观察其形态的变化。通过对宏观及微观两方面的研80 药物生物技术第17 卷第1 期 究表明高温和抗癌药均能使卵巢癌细胞凋亡和坏死,两者具有协同作用。周晖等[29 ] 利用微量热技术研究了高温对肝癌细胞系Bel 7402 代谢热的影响,通过荧光显微镜观察细胞形态学变化,并采用流式细胞术研究凋亡细胞的百分比。结果表明微量热技术可以与其他技术相结合,更有效的说明细胞生长代谢的状态。

5.研究细胞代谢与凋亡过程

微量热技术与透射电镜结合可以研究细胞代谢与凋亡过程,在测定过程中插入电极,pH 电极和氧电极,可同时测定过程中pH 值和氧浓度的变化

6.细胞呼吸爆发的微量量热研究:

  微量量热法为细胞呼吸爆发的研究提供为精确定量测量方法,微量热分析可以绘制生物体生长热谱图,通过建立数学生长模型,可以得到生长速率常数k,最小抑菌浓度MIC,最大发热功率Pm,及总发热量Qtot等一系列热动力学参数,能定性和定量的说明问题。

7.使用微量量热法研究药物对细胞的抑制与保护作用

8.使用微量量热法可检测细胞活性:

9.细胞不同代谢研究:细胞不同代谢类型的热化学研究, 鉴别静息细胞代谢的新方法

10.微量量热法测定细菌生长的热谱

11.微量量热法对细菌最低生长温度的研究

12. 无论是合成代谢还是分解代谢都能被检测分析

13.毒理性应用: CalScreener多通道细胞微量量热仪适用于最常见的实验将包括比较新型化合物与其他已知不同毒理标准的代谢反应.

CalScreener多通道细胞微量量热仪适用于药物研发和代谢研究,并在细胞代谢总体状况监测中提供一个真正的表型反应。CalScreener还可进一步适用于毒理学试验,工艺开发和环境监测。数据获取的无标记原理使得CalScreener适用于更广的细胞科学应用领域。

CalScreener多通道细胞微量量热仪可被用作不同生物系统的筛选工具。任何类型的培养细胞、酵母和培养细菌均可能使用。CaScreener直接描述测量代谢率的热功率,还可监测合成代谢过程与分解代谢过程。

CalScreener多通道细胞微量量热仪可用于多种代谢率变化的应用类型如化合物筛选、铅物质优化、生物利用度研究、细胞毒性研究、生物制药工艺优化和抗生素研发。

CalScreener多通道细胞微量量热仪可有效地监测由物理、化学和生物刺激引起的生物过程变化。代谢活性变化将引起细胞、组织或生物体的热耗散变化。根据对生物过程涉及到不同动力学行为的预期,下图是不同细胞过程在不同热功率随着时间推移而发生变化的理想案例。

CalScreener多通道细胞微量量热仪系统亮点:

该CalScreener细胞微量热分析在生命科学领域中具有独特的优势:

1.微量量热法优势:

1.1 在测量中不用添加任何试剂,能直接监测生物体系所固有的代谢过程,不会引入干扰生物体系正常活动和代谢的因素;

1.2 不需要制成透明清澈的溶液,可直接测量离体的组织和悬浮液;

1.3 在微量热实验之后,研究对象没有任何破坏,样品还可以做进一步的分析测试实验研究;

1.4 实时、动态、在线;

1.5 方法灵敏、准确、高通量、普适性好。

2.第一款专为细胞生物学而研制的多通道、纳瓦级 细胞微量量热系统,适用于任何类型的培养细胞、酵母和培养细菌.

3. 性能卓越的温度控制和稳定性

CalScreener多通道细胞微量量热仪系统微量量热检测极限优于50 nW,培养细胞检出孔功率范围也在310uW

4.独立于细胞形态的无标记检测

5. 可测量细胞代谢产生的热量,真正的表型应答测量

6.可以细胞代谢和生物能量热量进行实时连续性测量

当前许多现有的细胞生物分析技术依赖于“终点”测量,其中的数据为点数据,如报告基因检测。calScreener采集连续的数据流,以促进动力学行为研究,比如细胞生长或者凋亡。连续读出方式更容易找到感兴趣的时间点用来测量细胞活动。

7.无需通路和具体目标功能的先验知识

8.无需了解途径相互作用,便可同时测量协多元化合物的协同效应

CalScreener多通道细胞微量量热仪系统主要应用领域

SymCel第一台专用于细胞分析而研制的微量热量计,不仅适合先进的细胞代谢研究,而且还应用于新药物探索研发,

药物研发。

●化合物筛选

●先导[化合]物优化

●弓形虫研究

●生物制药工艺优化

●抗生素的发展

●环境监测

1. 药物研发

1.1生物利用度—你的化合物能够影响活体细胞吗?

1.2靶目标确认

1.3命中验证;快速评估细胞作用影响

1.4在线毒性试验命中化合物快速过滤

1.5先导[化合]物优化

2. 蛋白生产

2.1高产克隆鉴定

2.2培养条件优化

3. 毒理学

3.1研究过程早期识别毒性事件

4. 基础研究

4.1代谢监测

.4.2增殖试验

4.3其他


英文介绍:

calScreener细胞微量热法能量代谢分析监测仪

  • Real-time monitoring
  • Label-free, no additives
  • Non destructive, allows post-experimental analysis
  • Independent of cell model - 2D, 3D, suspension, organoids, etc.
  • All cell types - bacteria, mammalian cells, etc.
  • Ready to use sterile plastic growth inserts
  • 48 well plate format with low assay cost
Picture of the calScreener's main unit

The calScreener label-free assay directly monitors the metabolic response in biological systems using bioactivity monitoring. We have developed the first isothermal microcalorimetry instrument designed for cell-biology. High precision cell metabolism monitoring based on a well established scientific methodology. The calScreener can be used to study the net effect of all cellular parameters at once and in the correct context, regardless of sample composition and morphology. The calScreener is a true phenotype (functional) assay as compared to most other technologies that use parameter based (genotype) testing.

calWell

The calWell plate consist of a 48-well cell culture plate, with tailor-made inserts for transfering cell cultures to the calorimetry measurement. 

calWell has been designed to provide ease-of-use and compatibility with standard cell culture procedures. Cell cultures in 2D & 3D can be used as well as prokaryotic cell systems both with liquid and solid media.

We provide two different types plastic systems optimized for tissue culture of either adherent cells or non-adherent cells. The high quality plastic ware increases control of experiments with superior optical characteristics for microscopy and other post-experimental analyses.

Picture of the calScreener consumables, the calWell plastic insertseThe design of the calPlate provides fast sample loading of multiple samples combined with high sensitivity measurements of small sample volumes. Standard assay volumes are 100 to 300 micrometers allowing efficient use of assay chemicals and a cost effective solution. The advanced modular design of the system is developed to suit both the needs of cell growth as well as the requirements of calorimetric measurement. The 48 well format allows the simultaneous measurement of 32 cell-samples as 2 x 8 positions are used as a calorimetric references for increased sensitivity and performance. 

Every instrument comes with a calPlate set 

 you need extra sets for your calScreener

Picture of the plate loaded to the calScreener, the calPlate along with the titanium cups that go into it

calView

Data Collection & Analysis Software

The calView data collection and analysis software is developed to aid both the novel and the expert user with a user-friendly graphical interface. It allows the user to assign real-time data for each test well and view the progress of  all test graphs simultaneously as well as close-up view of individual test graphs. 

The software is designed for full control of experiments with built-in analysis and reporting functionality for several applications and ease of data traceability.

The calView software is included with the instrument

Screenshot of calView software's interface