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多功能酶標(biāo)儀指擁有多種檢測(cè)模式的單體臺(tái)式酶標(biāo)儀。通常某些多用途高端型酶標(biāo)儀支持標(biāo)準(zhǔn)1cm比色皿檢測(cè)，不僅僅微孔板可進(jìn)行吸光度(Abs)、熒光強(qiáng)度(FI)、時(shí)間分辨熒光(TRF)、熒光偏振(FP)、和化學(xué)發(fā)光(Lum)檢測(cè)，并且從以上技術(shù)中衍生出多種檢測(cè)方法，主要包括時(shí)間分辨熒光共振能量轉(zhuǎn)移(TR-FRET)、AlphaScreen/AlphaLISA及BRET，另外1cm比色皿也可進(jìn)行除吸光度檢測(cè)外的熒光強(qiáng)度和化學(xué)發(fā)光檢測(cè)。傳統(tǒng)酶標(biāo)儀只能通過(guò)讀取光強(qiáng)度值這種單一數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)定被檢測(cè)物濃度，無(wú)法給出更多信息，在細(xì)胞檢測(cè)中則會(huì)因?yàn)榧?xì)胞分布不均或數(shù)量太少而影響結(jié)果準(zhǔn)確性。為了滿足細(xì)胞類檢測(cè)對(duì)數(shù)據(jù)的更高要求，如細(xì)胞數(shù)量、生長(zhǎng)融合度、細(xì)胞形態(tài)和增殖、凋亡水平等，具有成像功能的多功能酶標(biāo)儀應(yīng)運(yùn)而生，讓酶標(biāo)儀也能“看的見(jiàn)、看的清”，不僅大大豐富了傳統(tǒng)酶標(biāo)儀的數(shù)據(jù)輸出種類，同時(shí)也提升了結(jié)果的可靠性，擴(kuò)展了研究人員的工作能力，使之成為生物學(xué)和藥篩領(lǐng)域的得力工具之一。酶標(biāo)儀讀數(shù)反映一個(gè)區(qū)域的光信號(hào)強(qiáng)度，但不關(guān)心這個(gè)區(qū)域中信號(hào)的分布和信號(hào)是來(lái)自背景或陽(yáng)性染色，而成像則可以“看到”具體對(duì)象，從而提取出更確切的信息。普通酶標(biāo)儀每個(gè)孔只有一種數(shù)據(jù)，但是具有成像功能的酶標(biāo)儀還可以獲得樣品計(jì)數(shù)、樣品面積、樣品平均熒光強(qiáng)度、樣品總熒光強(qiáng)度、孔覆蓋率和感興趣蛋白表達(dá)量等種類更加豐富的數(shù)據(jù)。因此，具有成像功能的酶標(biāo)儀的誕生填補(bǔ)了普通酶標(biāo)儀與高內(nèi)涵成像系統(tǒng)之間的空白，是一座架起酶標(biāo)儀和高內(nèi)涵成像系統(tǒng)之間的橋梁。成像硬件部分采用LED燈作為光源，CCD作為檢測(cè)器，具有激光自動(dòng)聚焦功能，其亮點(diǎn)在于光源并非采用傳統(tǒng)的垂直照射多孔板的方式，而是很有創(chuàng)意的采用了斜照明方式，照射角度小于90度，這樣避免了垂直照射時(shí)反射光也會(huì)垂直反射到熒光光路從而對(duì)熒光信號(hào)檢測(cè)造成強(qiáng)烈干擾的缺點(diǎn)，這種特殊的光路設(shè)計(jì)可使反射光從另一個(gè)方向反射出去，獲得的熒光信號(hào)有更高的信噪比，且大大提升了對(duì)弱熒光的檢測(cè)靈敏度。
1、透射光通道下的無(wú)標(biāo)記細(xì)胞識(shí)別和計(jì)數(shù)基于細(xì)胞成像的分析技術(shù)一般需要使用熒光染料進(jìn)行標(biāo)記，一些熒光標(biāo)記可能對(duì)活細(xì)胞具有毒性或者只能用于固定過(guò)的細(xì)胞進(jìn)行染色。無(wú)標(biāo)記細(xì)胞分析技術(shù)使得研究者既無(wú)需耗時(shí)耗力的染色流程也無(wú)需擔(dān)心染料對(duì)正常細(xì)胞活力的影響，就可以計(jì)算出細(xì)胞數(shù)目和細(xì)胞匯合度，第一時(shí)間獲得量化的細(xì)胞增殖及健康情況的數(shù)據(jù)。無(wú)標(biāo)記細(xì)胞分析技術(shù)進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)：將 CHO 細(xì)胞按照 8000/孔至 250/孔的密度鋪在 384 孔板中并培養(yǎng)過(guò)夜。第二天，使用細(xì)胞成像系統(tǒng)的透射光 (TL) 通道進(jìn)行成像。為了更好的比較無(wú)標(biāo)記細(xì)胞計(jì)數(shù)和熒光標(biāo)記細(xì)胞計(jì)數(shù)兩種方法的效果，相同細(xì)胞被固定后用綠色全細(xì)胞染料或紅色核染料進(jìn)行染色，然后使用相應(yīng)的熒光通道 ( 541 nm 和713 nm )進(jìn)行成像。無(wú)標(biāo)記分析技術(shù)使用的是透射光通道成像后對(duì)細(xì)胞數(shù)目進(jìn)行計(jì)算。總結(jié)：無(wú)標(biāo)記分析技術(shù)作為一種可進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)和監(jiān)測(cè)細(xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài)的新方法，可大大節(jié)約了試驗(yàn)的時(shí)間和昂貴的染料。無(wú)需固定細(xì)胞和染色意味著生長(zhǎng)中的活細(xì)胞也能在任何時(shí)間被分析檢測(cè)，并且不干擾細(xì)胞之后的正常生長(zhǎng)，方便進(jìn)行后續(xù)分析檢測(cè)。2、DAPI染色替代方案：活細(xì)胞成像計(jì)數(shù)DAPI是一種常用于多種成像實(shí)驗(yàn)，如熒光顯微成像，染色體擴(kuò)散，F(xiàn)ACS和一些細(xì)胞檢測(cè)中細(xì)胞核DNA的染色標(biāo)記。然而，檢測(cè)過(guò)程中UV的激發(fā)會(huì)誘發(fā)DAPI光轉(zhuǎn)化并影響FITC/GFP通道的檢測(cè)，導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果解析。而且，為了獲得最佳的染色結(jié)果，DAPI染色還需要進(jìn)行細(xì)胞固定。針對(duì)這些不足，本次應(yīng)用提供了一些DAPI 染色的替代方案，包括完全無(wú)需細(xì)胞染色的，可以用于活細(xì)胞染色的無(wú)標(biāo)記技術(shù)。對(duì)于細(xì)胞計(jì)數(shù)，StainFree技術(shù)和活細(xì)胞紅色染料可以達(dá)到和DAPI細(xì)胞計(jì)數(shù)一樣的效果, 但是D A P I 需要在染色之前固定。StainFree的優(yōu)勢(shì)就是最大程度保留細(xì)胞活力，并且盡可能減少操作時(shí)間，因?yàn)镾tainFree既不涉及熒光染料，也不涉及固定。對(duì)于需要核染的情況，如監(jiān)測(cè)核大小或著色水平，活細(xì)胞紅色染料可用于替代DAPI，但不需要固定。它跟DAPI一樣也不會(huì)干擾綠色熒光成像，而DAPI已經(jīng)被證明過(guò)了。StainFree技術(shù)或活細(xì)胞紅色染料更適用于基于活細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)，并且能夠更好地證明實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3、無(wú)標(biāo)記細(xì)胞增殖和形態(tài)評(píng)價(jià)越來(lái)越多的化合物因?yàn)槿祟惢顒?dòng)而被釋放到環(huán)境當(dāng)中，有許多對(duì)野生生物和人類具有潛在的長(zhǎng)期負(fù)面影響。在20世紀(jì)，有幾千種化合物被注冊(cè)到歐盟市場(chǎng)，在這些化合物的生產(chǎn)和使用中有一些被釋放到了環(huán)境當(dāng)中。近些年，大家都致力于在化合物毒性方面開(kāi)發(fā)新的方法以快速篩選各種化合物。在體外毒性測(cè)試中，經(jīng)常會(huì)用終點(diǎn)法檢測(cè)對(duì)細(xì)胞增殖的抑制，但也會(huì)有兩大局限：1、一些毒性實(shí)驗(yàn)如MTT，是基于特異酶的活性，而一些化合物會(huì)影響酶活卻并不產(chǎn)生細(xì)胞毒性；2、數(shù)據(jù)種類單一，不足以提供更多證明化合物有害的指標(biāo)。高內(nèi)涵篩選(HCS)是目前最新的全自動(dòng)成像和定量分析方式，提高數(shù)據(jù)輸出的通量及種類，是目前發(fā)現(xiàn)新化合物和評(píng)價(jià)其作用更為有效的手段。熒光蛋白表達(dá)，例如綠色熒光蛋白(GFP)，其讀數(shù)通常用于報(bào)告基因檢測(cè)。在一個(gè)典型的報(bào)告基因檢測(cè)中，報(bào)告基因連接在感興趣的基因調(diào)控序列上，能夠十分容易的對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)和測(cè)量。帶有GFP報(bào)告基因的感興趣基因，其活性的增強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞中熒光蛋白表達(dá)的增加，這一過(guò)程可在熒光微孔板讀板機(jī)或細(xì)胞成像計(jì)數(shù)儀上測(cè)定。實(shí)行報(bào)告基因檢測(cè)的第一步是轉(zhuǎn)染，將DNA誘導(dǎo)進(jìn)真核細(xì)胞中。為了得到最佳效果，轉(zhuǎn)染過(guò)程必須首先通過(guò)測(cè)試不同轉(zhuǎn)染條件來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化過(guò)程可能涉及嘗試不同的轉(zhuǎn)染試劑，不同的DNA轉(zhuǎn)染量和不同的DNA與轉(zhuǎn)染試劑用量比例。細(xì)胞密度同樣重要，所以最好可以測(cè)試不同細(xì)胞密度下的轉(zhuǎn)染。不同轉(zhuǎn)染條件下的相對(duì)效果可以在熒光微孔板讀板機(jī)或細(xì)胞成像計(jì)數(shù)儀上進(jìn)行監(jiān)測(cè)。細(xì)胞活性、凋亡和毒性檢測(cè)通常用于以下幾個(gè)方面：（1）細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)研究，涉及各種水平的調(diào)控、表達(dá)、信號(hào)傳遞與細(xì)胞活性的關(guān)系等；（2）疾病機(jī)制及治療藥物研究，例如檢測(cè)抗腫瘤藥物對(duì)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的效用；（3）藥物毒理和安全評(píng)價(jià)，例如藥物對(duì)細(xì)胞毒性的劑量測(cè)定；（4）環(huán)境毒理學(xué)，例如環(huán)境污染物對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的毒害檢測(cè)；（5）食品農(nóng)業(yè)方向，例如檢測(cè)食品中農(nóng)藥殘留對(duì)細(xì)胞活性的影響。（1）根據(jù)活細(xì)胞中的酶活性，如MTT、XTT、WST-1、 CCK8的顯色反應(yīng)；（2）根據(jù)活細(xì)胞中的ATP含量，如ATP含量越高，luciferase螢光素酶與底物反應(yīng)越強(qiáng)，發(fā)光越強(qiáng)；（3）根據(jù)活細(xì)胞膜的完整性/通透性，如活細(xì)胞的完整細(xì)胞膜可以阻擋熒光染料分子的滲透，死細(xì)胞的細(xì)胞膜通透性增強(qiáng)而可被滲透，一些DNA染料即可分別標(biāo)記活細(xì)胞與死細(xì)胞。細(xì)胞凋亡檢測(cè)主要根據(jù)凋亡細(xì)胞中的酶活性，如細(xì)胞中的Caspase蛋白酶活性增強(qiáng)可反映細(xì)胞凋亡現(xiàn)象，一些底物能被Caspase3/7催化生成熒光物質(zhì)，如EnzChek Caspase-3 Assay Kit 中的底物 Z-DEVD-AMC和EarlyTox Caspase-3/7 R110 Assay Kit中的底物(Ac-DEVD)2-R110。細(xì)胞毒性檢測(cè)在多數(shù)情況是測(cè)定細(xì)胞活性，區(qū)分活細(xì)胞與死細(xì)胞，也有根據(jù)細(xì)胞形態(tài)評(píng)估某些特定細(xì)胞的毒性，如神經(jīng)細(xì)胞。（內(nèi)容來(lái)源：美國(guó)分子儀器 由小析姐整理編輯）
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