細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀課件

ECIS細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀深圳達(dá)科為生物公司

—細(xì)胞生物學(xué)研究新技術(shù)平臺(tái)ECIS細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀深圳達(dá)科為生物公司—細(xì)胞生物學(xué)研究

IvarGiaeverWinnerofthe1973NoblePrizeinPhysicsECIS?技術(shù)的發(fā)明人IvarGiaeverECIS?技術(shù)的發(fā)明ElectricCell-SubstrateImpedanceSensing（ECIS）是一種細(xì)胞行為學(xué)動(dòng)態(tài)研究的技術(shù)平臺(tái)，能夠?qū)崟r(shí)、定量、無(wú)損傷、非介入地研究生長(zhǎng)細(xì)胞形態(tài)、位置、數(shù)目等變化。三大特點(diǎn)：無(wú)損傷的細(xì)胞動(dòng)態(tài)研究平臺(tái)（不用染色、標(biāo)記）實(shí)時(shí)定量地進(jìn)行測(cè)量，實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有高度可重復(fù)性，而傳統(tǒng)方法對(duì)細(xì)胞動(dòng)態(tài)行為多數(shù)只能采用定性研究ECIS?技術(shù)簡(jiǎn)介ElectricCell-SubstrateImpECIS?測(cè)量技術(shù)原理ECIS?（ElectricCell-substrateImpedanceSensing）從基底電極板到培養(yǎng)液的電流通過(guò)細(xì)胞層細(xì)胞數(shù)目、形態(tài)變化、細(xì)胞間、細(xì)胞與基底之間連接緊密度、細(xì)胞遷移運(yùn)動(dòng)等，均導(dǎo)致可測(cè)量的電阻值變化ECIS?測(cè)量技術(shù)原理ECIS?（ElectricCe細(xì)胞層電阻研究技術(shù)—

ECIS

基本原理：測(cè)量電極與溶液間的電阻當(dāng)電極上覆蓋生長(zhǎng)細(xì)胞時(shí)，由于這些細(xì)胞的覆蓋率、細(xì)胞間連接的緊密程度、細(xì)胞與基質(zhì)間的空間大小等因素影響，會(huì)出現(xiàn)電阻變化細(xì)胞層電阻研究技術(shù)—ECIS基本原理：測(cè)量電極與溶液間

上圖是直徑250um金屬圓孔電極的顯微照片。金屬表面是經(jīng)過(guò)特殊工藝處理過(guò)的，適宜細(xì)胞生長(zhǎng)的區(qū)域中心圓孔電極周圍的黃色區(qū)域是絕緣層，絕緣層同樣很適合細(xì)胞的生長(zhǎng),其表面是按正常細(xì)胞培養(yǎng)板表面制作的上圖是直徑250um金屬圓孔電極的顯微照片。金屬表面目前已發(fā)表過(guò)的相關(guān)文獻(xiàn)的細(xì)胞種類有：

BAEC、BPAEC、Caco2-BBE、ECV304、HEK、LP3、MCF-7、MDCK、Myoblast、NRk、OrbitalFibroblasts、ROS17/2.8V79、WI38等數(shù)百種細(xì)胞系細(xì)胞類型目前已發(fā)表過(guò)的相關(guān)文獻(xiàn)的細(xì)胞種類有：細(xì)胞類型

細(xì)胞損傷和修復(fù)細(xì)胞生長(zhǎng)和粘附細(xì)胞對(duì)藥物、刺激物和病毒感染的反應(yīng)腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移細(xì)胞微運(yùn)動(dòng)細(xì)胞趨化流動(dòng)狀態(tài)下的細(xì)胞行為不同氧環(huán)境下細(xì)胞生長(zhǎng)的研究ECIS技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域ECIS技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域ECIS?在損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用傳統(tǒng)的損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)：劃痕實(shí)驗(yàn)人為因素的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果難于評(píng)估ECIS損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)：

操作自動(dòng)化

實(shí)驗(yàn)的高度重復(fù)性實(shí)時(shí)定量地監(jiān)測(cè)細(xì)胞損傷修復(fù)過(guò)程，數(shù)據(jù)便于統(tǒng)計(jì)分析ECIS?在損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用傳統(tǒng)的損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)：ECISElectricalWound-healingForCellsinvitro

CharlesR.Keese,etc.Nov24,2003PNASX軸：時(shí)間Y軸：細(xì)胞電阻上圖：BS-C-1細(xì)胞按1.25X105/cm2加入六孔電極板，細(xì)胞逐漸生長(zhǎng)至覆蓋全板下圖：三個(gè)孔的細(xì)胞損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)：第一個(gè)孔未作電擊第二個(gè)孔以3V40KHz10秒電擊第三個(gè)孔以3V40KHz30秒電擊然后觀察細(xì)胞電擊損傷后逐漸修復(fù)生長(zhǎng)的情況ElectricalWound-healingForCPNAS.101:1554-1559(2003).用相差顯微鏡觀察MDCK細(xì)胞ECIS損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)的變化：a)電擊前e)電擊前活細(xì)胞染色（紅色代表死細(xì)胞）b)電擊后即刻觀察f)電擊后即刻活細(xì)胞染色c-d)電擊后10和20小時(shí)觀察，見(jiàn)到細(xì)胞呈向心性生長(zhǎng)修復(fù)PNAS.101:1554-1559(2003).用相類似實(shí)驗(yàn)：六孔電極板NRK細(xì)胞一個(gè)孔未作電擊另五個(gè)孔以2.5V40KHz分別10、30、60、120、180秒電擊上圖：測(cè)量細(xì)胞層電阻下圖：測(cè)量細(xì)胞層電容類似實(shí)驗(yàn)：圖中可看到在用高電壓對(duì)細(xì)胞進(jìn)行損傷后，電阻值瞬間下降，然后再恢復(fù)低電壓來(lái)進(jìn)行監(jiān)控其生長(zhǎng)修復(fù)過(guò)程PNAS.101:1554-1559(2004).圖中可看到在用高電壓對(duì)細(xì)胞進(jìn)行損傷后，電阻值瞬間下降，然后再ActivationofepithelialCD98glycoproteinperpetuatescolonicinflammation

TorstenKucharzik1,etc.LaboratoryInvestigation(2005)1–10Caco2-BBE細(xì)胞，電擊4.5V，40KHz，30sa.紅線：電極板預(yù)包被anti-CD98綠線：電極板預(yù)包被對(duì)照蛋白b.

a圖的顯微鏡觀察圖c.Caco2-BBE細(xì)胞用DSS預(yù)處理重復(fù)a圖實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)anti-CD98抑制DSS處理的Caco2-BBE細(xì)胞損傷修復(fù)d.

c圖的顯微鏡觀察圖ActivationofepithelialCD98ECIS?技術(shù)測(cè)量細(xì)胞生長(zhǎng)比較BSC-1細(xì)胞和NRK細(xì)胞不同的生長(zhǎng)曲線ECIS?技術(shù)測(cè)量細(xì)胞生長(zhǎng)比較BSC-1細(xì)胞和NRK細(xì)胞不同

軟骨細(xì)胞生長(zhǎng)的連續(xù)監(jiān)控細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀ECIS?在細(xì)胞、基底膜相互作用方面的研究

----細(xì)胞外基質(zhì)和細(xì)胞粘附生長(zhǎng)的關(guān)系WI-38細(xì)胞在不同基質(zhì)上的生長(zhǎng)情況：四孔電極板分別包被:

層粘連蛋白(Laminin)

血清(Serum)

彈性蛋白(Elastin)

纖粘連蛋白(Fibronectin)上圖：不同基質(zhì)對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)促進(jìn)作用不同ECIS?在細(xì)胞、基底膜相互作用方面的研究WI-38細(xì)胞在不新方法研究細(xì)胞在不同基質(zhì)表面粘附生長(zhǎng)的快慢程度productreviewNature.366:591-592(1993).新方法研究細(xì)胞在不同基質(zhì)表面粘附生長(zhǎng)的快慢程度product新方法研究細(xì)胞在不同基質(zhì)表面粘附伸展的快慢程度新方法研究細(xì)胞在不同基質(zhì)表面粘附伸展的快慢程度細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀一篇文獻(xiàn)的分析ElectricCell–SubstrateImpedanceSensing(ECIS)asaNoninvasiveMeanstoMonitortheKineticsofCellSpreadingtoArtificialSurfacesJoachimWegener,etc.ExperimentalCellResearch259(2000)MDCK細(xì)胞在10-100,000Hz電場(chǎng)下，0-20小時(shí)三維實(shí)時(shí)生長(zhǎng)曲線，電極板上預(yù)鋪血清：上圖：細(xì)胞層電阻下圖：細(xì)胞層電容一篇文獻(xiàn)的分析ElectricCell–Substrate一篇文獻(xiàn)的分析（1）/（2）：WI-38/VA-13細(xì)胞加入1mMRGDS四肽（箭頭處）對(duì)照：加入無(wú)關(guān)四肽RGDS無(wú)關(guān)四肽RGDS：Integrin家族核心活性保守四肽序列介導(dǎo)細(xì)胞與多種基底膜蛋白相互作用一篇文獻(xiàn)的分析（1）/（2）：RGDS無(wú)關(guān)四肽RGDS：InMeasurementsofendothelialcell-to-cellandcell-to-substrategapsandmicromechanicalpropertiesofendothelialcellsduringmonocyteadhesion

NoriyukiKataoka,etc.99(24)2002PNASECIS同時(shí)測(cè)量HUVEC細(xì)胞：1細(xì)胞層總電阻2細(xì)胞與細(xì)胞間連接的電阻3細(xì)胞層與基底膜間的電阻細(xì)胞層總電阻細(xì)胞間電阻細(xì)胞與基底膜間電阻說(shuō)明：ECIS儀器具備獨(dú)特的功能，能單獨(dú)測(cè)量細(xì)胞層與基底膜間的電導(dǎo)，通過(guò)公式將電導(dǎo)換算成電阻，就得到了細(xì)胞層與基底膜間的單獨(dú)電阻MeasurementsofendothelialceHUVEC細(xì)胞加入單核細(xì)胞和不加入單核細(xì)胞兩種條件下測(cè)量HUVEC細(xì)胞層的韌性。比較兩者可知，加入單核細(xì)胞后，HUVEC細(xì)胞層變“軟”了GFP標(biāo)記的單核細(xì)胞和紅色熒光染色的HUVEC細(xì)胞在電極板上混雜生長(zhǎng)的熒光共聚焦顯微鏡三維計(jì)算機(jī)模擬成像HUVEC細(xì)胞加入單核細(xì)胞和不加入單核細(xì)胞兩種條件下測(cè)量HU細(xì)胞對(duì)藥物，刺激物，病毒感染的反應(yīng)細(xì)胞對(duì)藥物，刺激物，病毒感染的反應(yīng)細(xì)胞浸潤(rùn)遷移的研究細(xì)胞浸潤(rùn)遷移的研究細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀ECIS新方法先在電極板上鋪內(nèi)皮細(xì)胞形成單層，然后再加入遷移細(xì)胞，研究其侵襲轉(zhuǎn)移以及對(duì)內(nèi)皮層細(xì)胞的破壞能力，比起傳統(tǒng)方法更能真實(shí)的模擬內(nèi)皮層的活性狀態(tài)，并且有連續(xù)性精確性，操作簡(jiǎn)單，不須人工染色計(jì)數(shù)等過(guò)程，減少了誤差ECIS新方法先在電極板上鋪內(nèi)皮細(xì)胞形成單層，然后再加入遷移ECIS?技術(shù)研究細(xì)胞侵潤(rùn)利用ECIS技術(shù)測(cè)量細(xì)胞層電阻變化，比較：AT3細(xì)胞（強(qiáng)侵潤(rùn)性）、G細(xì)胞（弱侵潤(rùn)性）、和對(duì)照（不添加細(xì)胞）對(duì)HUVEC內(nèi)皮細(xì)胞的侵潤(rùn)ECIS?技術(shù)研究細(xì)胞侵潤(rùn)利用ECIS技術(shù)測(cè)量細(xì)胞層電阻變化白細(xì)胞侵潤(rùn)TheLectin-LikeDomainofComplementReceptor3ProtectsEndothelialBarrierFunctionfromActivatedNeutrophils1.

VassilikiL.Tsikitis,TheJournalofImmunology,2004,173白細(xì)胞侵潤(rùn)TheLectin-LikeDomainof10％血清（上圖）1％血清（下圖）MLL細(xì)胞對(duì)HUVEC細(xì)胞層的侵潤(rùn)Real-TimeImpedanceAssaytoFollowtheInvasiveActivitiesofMetastaticCellsinCulture.

CharlesR.Keese,etc.BioTechniques33:842-850(October2002)10％血清（上圖）Real-TimeImpedanceECIS?技術(shù)研究細(xì)胞趨化AutomatedReal-TimeMeasurementofChemotacticCellMotility

NacimaHadjout,etcBioTechniques31:1130-1138(November2001)A：以葉酸為趨化化合物，少量NC4A2細(xì)胞從電極板一側(cè)（左下）遷移（右上）測(cè)量到的細(xì)胞層電阻值變化。由圖可見(jiàn)，隨著細(xì)胞進(jìn)入電極孔范圍，電阻值上升，隨著細(xì)胞進(jìn)一步遷移出電極孔，電阻值又下降B：顯微鏡下觀察遷移過(guò)程，與電阻測(cè)定值對(duì)應(yīng)ECIS?技術(shù)研究細(xì)胞趨化AutomatedReal-TiECIS?技術(shù)研究細(xì)胞遷移NC4A2細(xì)胞在不同葉酸濃度下的趨化速度，以及相應(yīng)細(xì)胞層電阻變化曲線ECIS?技術(shù)研究細(xì)胞遷移NC4A2細(xì)胞在不同葉酸濃度下的趨流動(dòng)狀態(tài)下的細(xì)胞行為

可模擬勻速流動(dòng)以及模擬脈博頻率的流動(dòng)流動(dòng)狀態(tài)下的細(xì)胞行為可模擬勻速流動(dòng)以及模擬脈博頻率的流動(dòng)專為流動(dòng)狀態(tài)設(shè)計(jì)的ECIS電極板專為流動(dòng)狀態(tài)設(shè)計(jì)的ECIS電極板不同氧環(huán)境下細(xì)胞生長(zhǎng)的研究不同氧環(huán)境下細(xì)胞生長(zhǎng)的研究細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀ECISZ細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀ECISZECISZ的性能參數(shù)SimpleimpedanceZConstantcurrentWellcapacity:16or96wellsMaximumdataacquisitionrate(single

frequency):5point/secAvailablefrequencies:continuously

variablefrom4kHzto64kHzMulti-frequencymeasurements:8

frequenciesrangingfrom4kHzto64kHz

(10secondsperwellacquisitionrate)Measurementrange:500-500kohmsReproducibility:>1%Wounding/Electroporationcurrent:

8stepcontrolPercenterrorinmeasurement:<2%±10ohmsSinewavepurity:betterthan1%harmonic

distortionFrequencyaccuracy:within1%ECISZ的性能參數(shù)SimpleimpedanceZ細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀ECISZtheta細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀ECISZtheta

ECIS?96孔電極數(shù)據(jù)采集及軟件分析界面ECIS?96孔電極數(shù)據(jù)采集及軟件分析界面ECISZtheta的性能參數(shù)CompleximpedanceZ,RandCConstantcurrentWellcapacity:16or96wellsAbilitytomodelmulti-frequencydata

(barrierfunction)Maximumdataacquisitionrate

(singlefrequency):5point/secAvailablefrequencies:continuously

variablefrom50to100kHzMulti-frequencymeasurements:11

frequenciesrangingfrom62.5Hzto64kHz

(10secondsperwellacquisitionrate)Measurementrange:100-500kohms,0.2

-100nFaradsReproducibility:>1%Wounding/Electroporationcurrent:

256stepcontrolPercenterrorinmeasurement:<1%Sinewavepurity:<0.25%harmonic

distortionFrequencyaccuracy:within0.002%ECISZtheta的性能參數(shù)Compleximpeda部分研究領(lǐng)域1、表皮損傷的創(chuàng)面修復(fù)及相關(guān)的藥物研發(fā)、測(cè)試2、腫瘤轉(zhuǎn)移/侵襲的基礎(chǔ)研究及相關(guān)的藥物研發(fā)3、心血管研究中關(guān)于血管內(nèi)皮的研究4、炎癥反應(yīng)中關(guān)于水腫5、腫瘤血管/淋疤管新生研究及抑制其新生藥物研究6、肺內(nèi)皮研究，內(nèi)皮通透性7、藥物與血腦屏障、胎盤屏障的研究等部分研究領(lǐng)域1、表皮損傷的創(chuàng)面修復(fù)及相關(guān)的藥物研發(fā)、測(cè)試新藥開發(fā)：藥物毒理學(xué)分析學(xué)抗腫瘤藥物篩選和研制抗腫瘤藥物治療效果觀察抗腫瘤轉(zhuǎn)移藥物篩選和研究神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)藥物的篩選和研究現(xiàn)代中藥的開發(fā)和藥理機(jī)理分析基礎(chǔ)生命科學(xué)：基因功能學(xué)研究細(xì)胞表面受體配體結(jié)合研究細(xì)胞生長(zhǎng)、分化的微環(huán)境研究細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)節(jié)因子的生物學(xué)功能研究細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂和死亡的分子基礎(chǔ)研究應(yīng)用前景新藥開發(fā)：應(yīng)用前景ECIS發(fā)表文獻(xiàn)不完全統(tǒng)計(jì)

（2005）SCI篇數(shù)影響因子IFNature1>10146-1018510424330234123發(fā)表文獻(xiàn)水平統(tǒng)計(jì)

發(fā)表文獻(xiàn)年代統(tǒng)計(jì)

年代篇數(shù)200446200314200221200122200011199910199810199751996－198428ECIS發(fā)表文獻(xiàn)不完全統(tǒng)計(jì)（2005）SCI篇數(shù)影響因子I44諾和諾德制藥公司哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院美國(guó)CDC-NIOSH中心加州大學(xué)洛山基分校加拿大國(guó)家研究中心

約翰.霍普金斯大學(xué)俄亥俄州立大學(xué)

Allergan公司

Genentech公司

ECIS部分用戶（目前全球超過(guò)350個(gè)研究平臺(tái)）布朗大學(xué)

諾和諾德制藥公司哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院美國(guó)CDC-NIOSH中心加州謝謝謝謝ECIS細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀深圳達(dá)科為生物公司

—細(xì)胞生物學(xué)研究新技術(shù)平臺(tái)ECIS細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀深圳達(dá)科為生物公司—細(xì)胞生物學(xué)研究

IvarGiaeverWinnerofthe1973NoblePrizeinPhysicsECIS?技術(shù)的發(fā)明人IvarGiaeverECIS?技術(shù)的發(fā)明ElectricCell-SubstrateImpedanceSensing（ECIS）是一種細(xì)胞行為學(xué)動(dòng)態(tài)研究的技術(shù)平臺(tái)，能夠?qū)崟r(shí)、定量、無(wú)損傷、非介入地研究生長(zhǎng)細(xì)胞形態(tài)、位置、數(shù)目等變化。三大特點(diǎn)：無(wú)損傷的細(xì)胞動(dòng)態(tài)研究平臺(tái)（不用染色、標(biāo)記）實(shí)時(shí)定量地進(jìn)行測(cè)量，實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有高度可重復(fù)性，而傳統(tǒng)方法對(duì)細(xì)胞動(dòng)態(tài)行為多數(shù)只能采用定性研究ECIS?技術(shù)簡(jiǎn)介ElectricCell-SubstrateImpECIS?測(cè)量技術(shù)原理ECIS?（ElectricCell-substrateImpedanceSensing）從基底電極板到培養(yǎng)液的電流通過(guò)細(xì)胞層細(xì)胞數(shù)目、形態(tài)變化、細(xì)胞間、細(xì)胞與基底之間連接緊密度、細(xì)胞遷移運(yùn)動(dòng)等，均導(dǎo)致可測(cè)量的電阻值變化ECIS?測(cè)量技術(shù)原理ECIS?（ElectricCe細(xì)胞層電阻研究技術(shù)—

ECIS

基本原理：測(cè)量電極與溶液間的電阻當(dāng)電極上覆蓋生長(zhǎng)細(xì)胞時(shí)，由于這些細(xì)胞的覆蓋率、細(xì)胞間連接的緊密程度、細(xì)胞與基質(zhì)間的空間大小等因素影響，會(huì)出現(xiàn)電阻變化細(xì)胞層電阻研究技術(shù)—ECIS基本原理：測(cè)量電極與溶液間

上圖是直徑250um金屬圓孔電極的顯微照片。金屬表面是經(jīng)過(guò)特殊工藝處理過(guò)的，適宜細(xì)胞生長(zhǎng)的區(qū)域中心圓孔電極周圍的黃色區(qū)域是絕緣層，絕緣層同樣很適合細(xì)胞的生長(zhǎng),其表面是按正常細(xì)胞培養(yǎng)板表面制作的上圖是直徑250um金屬圓孔電極的顯微照片。金屬表面目前已發(fā)表過(guò)的相關(guān)文獻(xiàn)的細(xì)胞種類有：

BAEC、BPAEC、Caco2-BBE、ECV304、HEK、LP3、MCF-7、MDCK、Myoblast、NRk、OrbitalFibroblasts、ROS17/2.8V79、WI38等數(shù)百種細(xì)胞系細(xì)胞類型目前已發(fā)表過(guò)的相關(guān)文獻(xiàn)的細(xì)胞種類有：細(xì)胞類型

細(xì)胞損傷和修復(fù)細(xì)胞生長(zhǎng)和粘附細(xì)胞對(duì)藥物、刺激物和病毒感染的反應(yīng)腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移細(xì)胞微運(yùn)動(dòng)細(xì)胞趨化流動(dòng)狀態(tài)下的細(xì)胞行為不同氧環(huán)境下細(xì)胞生長(zhǎng)的研究ECIS技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域ECIS技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域ECIS?在損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用傳統(tǒng)的損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)：劃痕實(shí)驗(yàn)人為因素的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果難于評(píng)估ECIS損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)：

操作自動(dòng)化

實(shí)驗(yàn)的高度重復(fù)性實(shí)時(shí)定量地監(jiān)測(cè)細(xì)胞損傷修復(fù)過(guò)程，數(shù)據(jù)便于統(tǒng)計(jì)分析ECIS?在損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用傳統(tǒng)的損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)：ECISElectricalWound-healingForCellsinvitro

CharlesR.Keese,etc.Nov24,2003PNASX軸：時(shí)間Y軸：細(xì)胞電阻上圖：BS-C-1細(xì)胞按1.25X105/cm2加入六孔電極板，細(xì)胞逐漸生長(zhǎng)至覆蓋全板下圖：三個(gè)孔的細(xì)胞損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)：第一個(gè)孔未作電擊第二個(gè)孔以3V40KHz10秒電擊第三個(gè)孔以3V40KHz30秒電擊然后觀察細(xì)胞電擊損傷后逐漸修復(fù)生長(zhǎng)的情況ElectricalWound-healingForCPNAS.101:1554-1559(2003).用相差顯微鏡觀察MDCK細(xì)胞ECIS損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)的變化：a)電擊前e)電擊前活細(xì)胞染色（紅色代表死細(xì)胞）b)電擊后即刻觀察f)電擊后即刻活細(xì)胞染色c-d)電擊后10和20小時(shí)觀察，見(jiàn)到細(xì)胞呈向心性生長(zhǎng)修復(fù)PNAS.101:1554-1559(2003).用相類似實(shí)驗(yàn)：六孔電極板NRK細(xì)胞一個(gè)孔未作電擊另五個(gè)孔以2.5V40KHz分別10、30、60、120、180秒電擊上圖：測(cè)量細(xì)胞層電阻下圖：測(cè)量細(xì)胞層電容類似實(shí)驗(yàn)：圖中可看到在用高電壓對(duì)細(xì)胞進(jìn)行損傷后，電阻值瞬間下降，然后再恢復(fù)低電壓來(lái)進(jìn)行監(jiān)控其生長(zhǎng)修復(fù)過(guò)程PNAS.101:1554-1559(2004).圖中可看到在用高電壓對(duì)細(xì)胞進(jìn)行損傷后，電阻值瞬間下降，然后再ActivationofepithelialCD98glycoproteinperpetuatescolonicinflammation

TorstenKucharzik1,etc.LaboratoryInvestigation(2005)1–10Caco2-BBE細(xì)胞，電擊4.5V，40KHz，30sa.紅線：電極板預(yù)包被anti-CD98綠線：電極板預(yù)包被對(duì)照蛋白b.

a圖的顯微鏡觀察圖c.Caco2-BBE細(xì)胞用DSS預(yù)處理重復(fù)a圖實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)anti-CD98抑制DSS處理的Caco2-BBE細(xì)胞損傷修復(fù)d.

c圖的顯微鏡觀察圖ActivationofepithelialCD98ECIS?技術(shù)測(cè)量細(xì)胞生長(zhǎng)比較BSC-1細(xì)胞和NRK細(xì)胞不同的生長(zhǎng)曲線ECIS?技術(shù)測(cè)量細(xì)胞生長(zhǎng)比較BSC-1細(xì)胞和NRK細(xì)胞不同

軟骨細(xì)胞生長(zhǎng)的連續(xù)監(jiān)控細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀ECIS?在細(xì)胞、基底膜相互作用方面的研究

----細(xì)胞外基質(zhì)和細(xì)胞粘附生長(zhǎng)的關(guān)系WI-38細(xì)胞在不同基質(zhì)上的生長(zhǎng)情況：四孔電極板分別包被:

層粘連蛋白(Laminin)

血清(Serum)

彈性蛋白(Elastin)

纖粘連蛋白(Fibronectin)上圖：不同基質(zhì)對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)促進(jìn)作用不同ECIS?在細(xì)胞、基底膜相互作用方面的研究WI-38細(xì)胞在不新方法研究細(xì)胞在不同基質(zhì)表面粘附生長(zhǎng)的快慢程度productreviewNature.366:591-592(1993).新方法研究細(xì)胞在不同基質(zhì)表面粘附生長(zhǎng)的快慢程度product新方法研究細(xì)胞在不同基質(zhì)表面粘附伸展的快慢程度新方法研究細(xì)胞在不同基質(zhì)表面粘附伸展的快慢程度細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀一篇文獻(xiàn)的分析ElectricCell–SubstrateImpedanceSensing(ECIS)asaNoninvasiveMeanstoMonitortheKineticsofCellSpreadingtoArtificialSurfacesJoachimWegener,etc.ExperimentalCellResearch259(2000)MDCK細(xì)胞在10-100,000Hz電場(chǎng)下，0-20小時(shí)三維實(shí)時(shí)生長(zhǎng)曲線，電極板上預(yù)鋪血清：上圖：細(xì)胞層電阻下圖：細(xì)胞層電容一篇文獻(xiàn)的分析ElectricCell–Substrate一篇文獻(xiàn)的分析（1）/（2）：WI-38/VA-13細(xì)胞加入1mMRGDS四肽（箭頭處）對(duì)照：加入無(wú)關(guān)四肽RGDS無(wú)關(guān)四肽RGDS：Integrin家族核心活性保守四肽序列介導(dǎo)細(xì)胞與多種基底膜蛋白相互作用一篇文獻(xiàn)的分析（1）/（2）：RGDS無(wú)關(guān)四肽RGDS：InMeasurementsofendothelialcell-to-cellandcell-to-substrategapsandmicromechanicalpropertiesofendothelialcellsduringmonocyteadhesion

NoriyukiKataoka,etc.99(24)2002PNASECIS同時(shí)測(cè)量HUVEC細(xì)胞：1細(xì)胞層總電阻2細(xì)胞與細(xì)胞間連接的電阻3細(xì)胞層與基底膜間的電阻細(xì)胞層總電阻細(xì)胞間電阻細(xì)胞與基底膜間電阻說(shuō)明：ECIS儀器具備獨(dú)特的功能，能單獨(dú)測(cè)量細(xì)胞層與基底膜間的電導(dǎo)，通過(guò)公式將電導(dǎo)換算成電阻，就得到了細(xì)胞層與基底膜間的單獨(dú)電阻MeasurementsofendothelialceHUVEC細(xì)胞加入單核細(xì)胞和不加入單核細(xì)胞兩種條件下測(cè)量HUVEC細(xì)胞層的韌性。比較兩者可知，加入單核細(xì)胞后，HUVEC細(xì)胞層變“軟”了GFP標(biāo)記的單核細(xì)胞和紅色熒光染色的HUVEC細(xì)胞在電極板上混雜生長(zhǎng)的熒光共聚焦顯微鏡三維計(jì)算機(jī)模擬成像HUVEC細(xì)胞加入單核細(xì)胞和不加入單核細(xì)胞兩種條件下測(cè)量HU細(xì)胞對(duì)藥物，刺激物，病毒感染的反應(yīng)細(xì)胞對(duì)藥物，刺激物，病毒感染的反應(yīng)細(xì)胞浸潤(rùn)遷移的研究細(xì)胞浸潤(rùn)遷移的研究細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀ECIS新方法先在電極板上鋪內(nèi)皮細(xì)胞形成單層，然后再加入遷移細(xì)胞，研究其侵襲轉(zhuǎn)移以及對(duì)內(nèi)皮層細(xì)胞的破壞能力，比起傳統(tǒng)方法更能真實(shí)的模擬內(nèi)皮層的活性狀態(tài)，并且有連續(xù)性精確性，操作簡(jiǎn)單，不須人工染色計(jì)數(shù)等過(guò)程，減少了誤差ECIS新方法先在電極板上鋪內(nèi)皮細(xì)胞形成單層，然后再加入遷移ECIS?技術(shù)研究細(xì)胞侵潤(rùn)利用ECIS技術(shù)測(cè)量細(xì)胞層電阻變化，比較：AT3細(xì)胞（強(qiáng)侵潤(rùn)性）、G細(xì)胞（弱侵潤(rùn)性）、和對(duì)照（不添加細(xì)胞）對(duì)HUVEC內(nèi)皮細(xì)胞的侵潤(rùn)ECIS?技術(shù)研究細(xì)胞侵潤(rùn)利用ECIS技術(shù)測(cè)量細(xì)胞層電阻變化白細(xì)胞侵潤(rùn)TheLectin-LikeDomainofComplementReceptor3ProtectsEndothelialBarrierFunctionfromActivatedNeutrophils1.

VassilikiL.Tsikitis,TheJournalofImmunology,2004,173白細(xì)胞侵潤(rùn)TheLectin-LikeDomainof10％血清（上圖）1％血清（下圖）MLL細(xì)胞對(duì)HUVEC細(xì)胞層的侵潤(rùn)Real-TimeImpedanceAssaytoFollowtheInvasiveActivitiesofMetastaticCellsinCulture.

CharlesR.Keese,etc.BioTechniques33:842-850(October2002)10％血清（上圖）Real-TimeImpedanceECIS?技術(shù)研究細(xì)胞趨化AutomatedReal-TimeMeasurementofChemotacticCellMotility

NacimaHadjout,etcBioTechniques31:1130-1138(November2001)A：以葉酸為趨化化合物，少量NC4A2細(xì)胞從電極板一側(cè)（左下）遷移（右上）測(cè)量到的細(xì)胞層電阻值變化。由圖可見(jiàn)，隨著細(xì)胞進(jìn)入電極孔范圍，電阻值上升，隨著細(xì)胞進(jìn)一步遷移出電極孔，電阻值又下降B：顯微鏡下觀察遷移過(guò)程，與電阻測(cè)定值對(duì)應(yīng)ECIS?技術(shù)研究細(xì)胞趨化AutomatedReal-TiECIS?技術(shù)研究細(xì)胞遷移NC4A2細(xì)胞在不同葉酸濃度下的趨化速度，以及相應(yīng)細(xì)胞層電阻變化曲線ECIS?技術(shù)研究細(xì)胞遷移NC4A2細(xì)胞在不同葉酸濃度下的趨流動(dòng)狀態(tài)下的細(xì)胞行為

可模擬勻速流動(dòng)以及模擬脈博頻率的流動(dòng)流動(dòng)狀態(tài)下的細(xì)胞行為可模擬勻速流動(dòng)以及模擬脈博頻率的流動(dòng)專為流動(dòng)狀態(tài)設(shè)計(jì)的ECIS電極板專為流動(dòng)狀態(tài)設(shè)計(jì)的ECIS電極板不同氧環(huán)境下細(xì)胞生長(zhǎng)的研究不同氧環(huán)境下細(xì)胞生長(zhǎng)的研究細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀ECISZ細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀ECISZECISZ的性能參數(shù)SimpleimpedanceZConstantcurrentWellcapacity:16or96wellsMaximumdataacquisitionrate(single

frequency):5point/secAvailablefrequencies:continuously

variablefrom4kHzto64kHzMulti-frequencymeasurements:8

frequenciesrangingfrom4kHzto64kHz

(10secondsperwellacquisitionrate)Measurementrange:500-500kohmsReproducibility:>1%Wounding/Electroporationcurrent:

8stepcontrolPercenterrorinmeasurement:<2%±10ohmsSinewavepurity:betterthan1%harmonic

distortionFrequencyaccuracy:within1%ECISZ的性能參數(shù)SimpleimpedanceZ細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀ECISZtheta細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀ECISZtheta

ECIS?96孔