以TTP Labtech Acumen eX3 为代表的激光扫描细胞高内涵筛选仪,通常可配置单色、双色或三色激光,有405nm、488nm、633nm三种激光模式可供选择,确保通用的荧光探针可适用。
仪器通过一个宽视野镜头以激光扫描培养有贴壁细胞的微孔板或玻片的底部, 这些细胞根据实验要求已事先用各种荧光探针标记,被激光激发的荧光标记物发射出高能量的荧光, 被4个光电倍增管(PMT)分别收集,并读取信号强度。之后通过阈值算法除去试验的背景噪声,并鉴别出所有的有效荧光信号进行自动化的目标识别,也即根据高分辨率的信号勾勒出详细的细胞数量、形态、状态或蛋白在细胞中的状态等等。再通过智能算法将这些数据转换成与试验目的相关的定量数据,从而评价药物在细胞和组织水平的功效。这成为业界评价药物生物学活性最行之有效的方法之一。
Acumen eX3在设计原理上的创新,更能够满足高通量高内涵筛选的要求。激光轮流发射以减少交叉干扰;通过4个光电倍增管分别检测提高检测的可靠性和速度;并且最多可得到12个通道的高涵量数据;由于设计上的独特性,从24孔板到1536孔平均每块板全板全孔(whole plate whole well)扫描分析都只需要10分钟左右。
全孔扫描
Acumen eX3配备了专门设计扫描大视野的镜头,覆盖面积达400mm2(相当于96孔板的4个孔)。此镜头可以扫描整个孔,并报告所有细胞的数据,以便:
从有代表性的细胞群体中产生统计学可靠的数据
根据全部细胞总数对生物学响应数据进行归一化
可扫描大的目标如线虫或细胞集落,而不需要另外进行图像拼接
细胞计数分析
Acumen eX3专利的数据分析方法利用了细胞计数的原理而非图像分析。激光扫描整个视野,利用4个光电倍增管(PMT)按一定间隔收集信号强度读数。阈值算法能鉴别出超过溶液背景之上的所有的荧光强度信号从而进行自动化的目标识别。激光扫描数据收集与细胞计数数据分析相结合,成为工业上行之有效的方法,能产生非常快速并可靠的结果----各种培养板平均每块板只需要10分钟左右。
数据存储
Acumen eX3的数据采集按详细程度可分为3级,分别满足分析开发、分析验证和筛选科学家的不同要求。例如在高通量筛选模式中,软件仅报告所有的群体统计数据,将文件大小降低到便于管理的50 KB,也省去了购买数据存储服务器的需要。