GE healthcare一直是高內(nèi)涵分析領(lǐng)域的**者。IN Cell Analyzer是市場上多功能的HCA產(chǎn)品之一，在模塊性、完整性和易用性方面尤為突出。它曾獲得2007 Frost & Sullivan技術(shù)**獎(jiǎng)。
GE healthcare的高內(nèi)涵分析平臺(tái)主要有兩款：IN Cell Analyzer 2000和IN Cell Analyzer 6000。IN Cell Analyzer 2000全自動(dòng)熒光顯微鏡型細(xì)胞高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)以大功率高亮度長壽命金屬鹵素?zé)魹闊晒夤庠?，有著硬件和軟件的?dú)特組合，能夠非?？焖俚孬@取圖像，是篩選的理想選擇。而新一代的**產(chǎn)品IN Cell Analyzer 6000 激光共聚焦高內(nèi)涵細(xì)胞成像分析系統(tǒng)將高質(zhì)量激光光源、可變光闌共聚焦和高內(nèi)涵細(xì)胞成像分析相結(jié)合，使高速度和高質(zhì)量細(xì)胞圖像獲取和分析達(dá)到統(tǒng)一，為客戶提供了快速而精準(zhǔn)的細(xì)胞技術(shù)分析平臺(tái)。它可以滿足要求更高的高內(nèi)涵分析和篩選。
這兩款儀器的成像質(zhì)量有所不同：IN Cell 2000提供的圖像是寬場熒光顯微鏡質(zhì)量的圖像，IN Cell 6000提供的是共聚焦顯微鏡質(zhì)量的圖像；在成像速度上也有區(qū)別，IN Cell 2000比IN Cell 6000快。因此，您可以根據(jù)對(duì)成像質(zhì)量和成像速度的要求來選擇適合自己的高內(nèi)涵儀器。
下面我們就從成像速度、成像質(zhì)量和圖像分析軟件這三個(gè)方面對(duì)IN Cell平臺(tái)進(jìn)行深入剖析。
IN Cell Analyzer 2000
IN Cell Analyzer 2000可實(shí)現(xiàn)從顯微觀察到自動(dòng)化篩選，以及細(xì)胞器、細(xì)胞、組織和整個(gè)生物體的成像。它有著硬件和軟件的獨(dú)特組合，能夠非?？焖俚孬@取圖像，是篩選的理想選擇。該儀器是利用六西格瑪原理來設(shè)計(jì)的，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，能確保它在多用戶環(huán)境中高通量應(yīng)用的可靠性。
與普通顯微鏡相比，IN Cell Analyzer 2000的成像速度極大提高。如果每個(gè)孔取一個(gè)視野，雙色熒光，Hoechst染細(xì)胞核，EGFP標(biāo)記細(xì)胞器，硬件自動(dòng)聚焦，IN Cell 2000可以在約3分鐘內(nèi)對(duì)整塊96孔板成像，在短短幾分鐘內(nèi)得到將近200張照片。
盡管不是共聚焦高內(nèi)涵儀器，但I(xiàn)N Cell 2000獨(dú)有的去卷積圖像復(fù)原功能可以顯著提高圖像的對(duì)比度和分辨率，提供可與共聚焦圖像媲美的高質(zhì)量的圖像。
此外，IN Cell 2000還具有預(yù)覽掃描功能。它可在任何放大倍數(shù)下對(duì)任意區(qū)域進(jìn)行預(yù)覽掃描，幫助了解樣品概況，確定感興趣的區(qū)域和視野的分布，如果需要，可以對(duì)整個(gè)微孔板或者整張蓋玻片進(jìn)行預(yù)覽掃描。而96孔板整孔成像功能可幫助您在用高倍物鏡成像前可以快速確定感興趣區(qū)域的位置，也不會(huì)漏掉偶發(fā)事件。干細(xì)胞克隆分析、腫瘤學(xué)的克隆形成試驗(yàn)以及斑馬魚胚胎發(fā)育研究都需要對(duì)96孔板整孔成像，目前只有IN Cell系列儀器提供此功能。
IN Cell Analyzer 6000
若您既希望成像速度快，又希望圖像質(zhì)量好，那么IN Cell 6000則是不二之選。它是以激光為光源的可變光闌線掃描共聚焦高內(nèi)涵儀器，擁有**的光學(xué)系統(tǒng)，成像完全可調(diào)：光闌完全打開時(shí)成像速度快，完全共聚焦模式去除背景有效，光闌打開的程度在1-3 AU之間可調(diào)。您可以針對(duì)不同的需求調(diào)節(jié)共聚焦程度，在圖像質(zhì)量和成像速度之間找到適合自己的平衡。
IN Cell 6000將全自動(dòng)成像推廣到一些很難進(jìn)行高通量檢測的樣品和實(shí)驗(yàn)。過去一些通常由低通量共聚焦技術(shù)完成的實(shí)驗(yàn)，如3D結(jié)構(gòu)成像、低豐度內(nèi)源生物分子成像、蛋白共定位等，現(xiàn)在可由IN Cell Analyzer 6000實(shí)現(xiàn)高通量檢測。
IN Cell 6000的可變光闌線掃描共聚焦是一種新的共聚焦方法，是GE的**技術(shù)，既顯著提高了成像速度，pinhole的大小又是可調(diào)的，因而適用于全系列物鏡，即使用10X物鏡成像時(shí)也可以達(dá)到很好的去除雜信號(hào)的效果。
另外，IN Cell 6000感光成像采用550萬像素新一代sCMOS相機(jī)，噪音比CCD相機(jī)低五倍，超高靈敏度并縮短曝光時(shí)間，比標(biāo)準(zhǔn)相機(jī)的視野大四倍。
軟件也不容忽視
IN Cell Investigator數(shù)據(jù)分析軟件包含三個(gè)級(jí)別的分析工具：預(yù)設(shè)常規(guī)分析工具、MTA 導(dǎo)向式多目標(biāo)分析工具、Developer 自主定義分析工具。這三級(jí)工具使用同樣的圖形用戶界面(GUI)和分析流程，方便從簡單分析到復(fù)雜分析的轉(zhuǎn)換。預(yù)設(shè)的常規(guī)分析有九種：質(zhì)膜轉(zhuǎn)位分析、核質(zhì)轉(zhuǎn)位分析、神經(jīng)突生長分析、顆粒形成分析、目標(biāo)熒光強(qiáng)度分析、細(xì)胞周期分析、雙重區(qū)域目標(biāo)分析、形態(tài)學(xué)分析、微核分析。
Developer Toolbox曾獲得2006年全球佳生物圖像分析軟件獎(jiǎng)(美國知名科學(xué)雜志《Scientific Computing》頒發(fā))。針對(duì)特定的實(shí)驗(yàn)，用戶使用一系列的圖像分析工具來編寫自己的分析程序，包括：**區(qū)分(segmentation)工具，圖像處理工具，自定義測量值，宏子程序等。
IN Cell Investigator 還內(nèi)嵌和Spotfire DecisionSite 軟件連接的圖標(biāo)，輕松使用數(shù)據(jù)可視化分析工具：Spotfire是一款用于科學(xué)數(shù)據(jù)分析的可視化分析平臺(tái)，其大的特點(diǎn)是通過多種動(dòng)態(tài)的圖形(點(diǎn)圖、線圖、柱狀圖、餅狀圖、熱圖等)和篩選條件，快速對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并可以做出報(bào)告或與他人分享結(jié)果，做出決策。支持多種客戶端界面和Web界面的訪問和顯示。
IN Cell信息量豐富，數(shù)據(jù)量大，可以用IN Cell Miner HCM數(shù)據(jù)管理軟件來管理。IN Cell Miner 以經(jīng)過驗(yàn)證的 EMC Documentum 軟件為基礎(chǔ)，可以方便地注釋、建檔、檢索、存儲(chǔ)高內(nèi)涵圖像和數(shù)據(jù)。研究機(jī)構(gòu)的所有使用者可以分享和比較數(shù)據(jù)，大限度地挖掘和實(shí)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的價(jià)值?？焖僦谱鼍赖臄?shù)據(jù)圖，用于工作展示、技術(shù)交流和文章發(fā)表。IN Cell Analyzer Compliance Manager合規(guī)管理軟件則符合FDA 21 CFR Part 11標(biāo)準(zhǔn)。
生命科學(xué)中的廣泛應(yīng)用
高內(nèi)涵技術(shù)初應(yīng)用于**篩選，隨著技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，近年來在生命科學(xué)研究中得到了廣泛的應(yīng)用，包括細(xì)胞信號(hào)通路，腫瘤學(xué)，神經(jīng)生物學(xué)，**學(xué)，傳染病學(xué)，干細(xì)胞的研究等等。很多實(shí)驗(yàn)用高內(nèi)涵平臺(tái)來完成，比現(xiàn)有的方法更靈敏，通量更高，成本更低，結(jié)果更準(zhǔn)確和可靠。
RNAi技術(shù)可以特異性剔除或關(guān)閉特定基因的表達(dá)，所以該技術(shù)已被廣泛用于探索基因功能，成為一種主要的生物學(xué)研究工具。很多文獻(xiàn)報(bào)道了使用高內(nèi)涵平臺(tái)高通量分析細(xì)胞表型變化進(jìn)行RNAi篩選找到靶基因，IN Cell用戶發(fā)表了將近30篇此類論文。
siRNA文庫篩選細(xì)胞周期相關(guān)基因，CCPM：Cell Cycle Phase Marker
斑馬魚作為模式生物用于遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)研究，也廣泛應(yīng)用于**篩選，建立了很多人類重大**斑馬魚模型，如神經(jīng)系統(tǒng)**、腫瘤血管生成、先天性心臟病。斑馬魚胚胎是透明的，無需固定就可以在顯微鏡下觀察，體積小可以培養(yǎng)在96或384孔板中，方便施加各種條件進(jìn)行高通量篩選。IN Cell 2000大芯片CCD相機(jī)和2×物鏡結(jié)合使用時(shí)，可以對(duì)96孔板整孔成像，特別適合對(duì)斑馬魚胚胎的觀察，短時(shí)間內(nèi)可以獲得大量活體斑馬魚胚胎圖像，IN Cell Investigator圖像分析軟件的Zebra Fish模塊可以對(duì)這些圖像進(jìn)行自動(dòng)分析。浙江大學(xué)X.Xu等的文章發(fā)表在J Neurosci Methods. 2011 Sep 15;200(2):229-36。
業(yè)內(nèi)評(píng)價(jià)
從IN Cell Analyzer 1000到近推出的IN Cell Analyzer 6000，GE Healthcare不斷**，開發(fā)出高內(nèi)涵分析的硬件、軟件、細(xì)胞學(xué)試劑服務(wù)平臺(tái)和生物信息學(xué)整合工具，為客戶帶來新的技術(shù)體驗(yàn)。
都柏林大學(xué)圣三一學(xué)院高內(nèi)涵研究中心的主管Anthony Davies認(rèn)為：“高內(nèi)涵成像技術(shù)已成為不可缺少的工具，推進(jìn)我們?cè)诩?xì)胞水平了解人體是如何工作的。與如今正在使用的傳統(tǒng)分析技術(shù)相比，這些新的研究平臺(tái)有能力產(chǎn)生數(shù)百倍更具科學(xué)價(jià)值的信息?！?/p>
IN Cell平臺(tái)在國內(nèi)也有不少擁躉。在傳統(tǒng)的藥篩應(yīng)用領(lǐng)域，醫(yī)學(xué)科學(xué)院**研究所、中科院上海**所，**醫(yī)學(xué)科學(xué)院毒物**研究所都在使用IN Cell平臺(tái)進(jìn)行**篩選;而在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，中科院生物物理研究所，醫(yī)科院藥生所、生工所等也都在使用IN Cell平臺(tái)。
