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Cell Painting

利用多种荧光染料标记,用于外形阐发的高内在图象检测方式

甚么是 Cell Painting?

Cell Painting 是一种基于高内在多重图象检测的细胞学阐发方式。在 Cell Painting 检测中,能够利用 6 种以上荧光染料标记细胞的差别组分,包含细胞核、内质网、线粒体、细胞骨架、高尔基体和 RNA等。方针在于尽能够或很多地让细胞“着色”,从而获得全数细胞的代表性图象。

主动图象阐发软件可用于提取每一个细胞的特点丈量值。特点丈量值的数目规模凡是为每一个细胞 100 至 1000 个。这些丈量值凡是包含强度、纹理、外形、巨细和某一钻研东西与其临近布局之间的间隔,此中该间隔可显现各类细胞器之间的空间干系。这些丈量值配合组成了表型概略。

细胞核染料

细胞核
染料:Hoechst 33342

MitoTracker Deep Red

线粒体
染料:MitoTracker Deep Red

内质网染料

内质网
染料:Concanavalin A/Alexa Fluor 488

核仁、内质网 RNA 染料

核仁、内质网 RNA
染料:SYT0 14 绿色荧光核酸染料

F 肌动卵白细胞骨架、高尔基体、细胞质膜染料

F 肌动卵白细胞骨架、高尔基体、细胞质膜
染料:Phalloidin/Alexa Fluor 568 、wheatgerm agglutinin/Alexa Fluor 555
 

内质网 (ER) 和细胞核

分解图象包含肌动卵白、内质网 (ER) 和细胞核。

 

Cell Painting 合用于表型阐发

 

细胞的表型阐发可揭露细胞的特定生物状况。更详细地说,表型阐发可用于领会生物扰动,由于细胞外形会遭到代谢、细胞的遗传和表观遗传状况和情况等身分的影响。另外,表型阐发还可用于描写安康细胞变为病变细胞这一进程的特点。由于表型阐发是大批丈量值的聚合,是以对 Cell Painting 检测中提取到的特点的误差或变更更加敏感。换言之,表型阐发能够或许捕获某些肉眼难以辨认的细胞特点。

Science Explorer 的一次采访中,Angeline Lim 博士 诠释道:“我喜好把 Cell Painting 或表型阐发比作近似于脸部辨认的功效。它有点像 Facebook 或 iPhoto 标记人们的方式。一旦您有一张照片并标记这张照片,软件就会在背景提取对这张照片的信息并计较特点。当弹出另外一张照片刻,软件会将这张照片的特点与之前照片的特点比拟较,从而肯定它们是不是不异。这便是 Cell Painting 任务的根基道理。借助 Cell Painting,咱们希冀图象阐发手艺能够或许将类似细胞与差别的细胞,或是灭亡细胞与安康细胞堆积起来。Cell Painting 能够或许具备良多利用,特别是在药物发明方面。”

 

经处置后细胞表型变更的示例

 

以下是经处置后细胞表型发生较着变更的一个示例 — 在这张图象中,只显现了 5 个拍摄通道中的 3 个通道:细胞核为蓝色、内质网为绿色、肌动卵白和高尔基体为白色。

 

对照,未经处置的细胞

对照,未经处置的细胞。

经鱼藤酮处置的细胞

经鱼藤酮处置的细胞,此中鱼藤酮是一种经常利用作杀虫剂的毒素。经考证,鱼藤酮能够或许按捺线粒体三磷酸腺苷 (ATP) 的发生,并且对多种癌细胞都有抗癌活性。

经氯喹处置的细胞

经氯喹处置的细胞。氯喹最初用于医治疟疾。

 

Cell Painting 检测的普通任务流程

 

Cell Painting 检测的此中一项上风便是:良多生物学家都很是熟习它的整体任务流程。起首,您须要在平板中接种细胞。而后,您须要引入一种扰动,能够是化学或遗传物资(比方增加化合物、小份子或 RNAi 文库)。孵育一段合适的时候后,用一套细胞着色染料对细胞停止染色。也能够利用其余更合适您的详细检测的染料组合。

细胞“着色”后,当即利用高内在成像仪收罗细胞图象,如咱们的 ImageXpress® 共聚焦高通量野生智能体系,它是咱们高内在成像体系产物系列中最新增加的产物。利用主动成像阐发软件(如咱们的 MetaXpress®IN Carta 成像阐发软件)提取特点,同时辨认并测定细胞及其组分。最初,利用各类数据阐发东西进一步处置丈量值,以建立并比拟表型阐发、履行聚类阐发和辨认可获得表型特点的靶标。

 

Cell Painting 检测的普通任务流程

 

  1. 将细胞接种到尝试室用具(384 孔板)中
  2. 经由进程化学或遗传搅扰(比方 RNAi、CRISPR/Cas9)或用病毒处置细胞
  3. 用荧光染料(如 Hoechst、Phalloidin、MitoTracker)染色
  4. 经由进程高内在成像体系获得细胞图象
  5. 利用主动图象阐发软件阐发细胞图象,以提取特点和丈量值
  6. 按照丈量值获得外形特点

 


 

领会更多有关 Cell Painting 的信息

 

Cell Painting 是一种有代价的钻研东西,其具备很多主要的潜伏利用,特别是在药物发明方面。领会若何利用 MetaXpress 软件的预设置装备摆设或定制模块优化高内在成像功效并履行多重检测,从而供给丰硕的表型阐发数据。

 

 

细胞着色的资本

视频和收集钻研会

开释 Cell Painting 的气力

开释 Cell Painting 的气力

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