ECIS細胞動態分析儀應用

一、 細胞損傷修復應用

傳統細胞損傷修復

傳統的細胞損傷修復實驗一般使用生長增殖快的單細胞層，然后在細胞層上劃一條線，小面積的細胞層被損傷。當周圍細胞進入并且生長填滿被損壞的區域時（修復），可以用顯微鏡檢查到損壞的區域里的細胞狀況。

2）ECIS技術方法

ECIS方法則可以完成自動化分析實驗。當給予電極較強的瞬間電流時，測量電極上的細胞就會被擊穿、損傷，然后有部分細胞死亡。
典型的損傷修復實驗如下圖所示。BSC1細胞首先長成單細胞層，然后兩個孔中給予點擊，使測量電極上的細胞死亡，引起阻抗值降低。隨時間的延長這兩個曲線又回到初始數值，這是由于那些在電極外的正常細胞向損傷地區遷移并重新生長并且替換已死去細胞。

ECIS是完全自動化的分析方法，整個實驗過程在軟件控制下進行，實驗數據有很好的重復性，并且有利于進行統計分析。

二、 細胞伸展貼壁

ECIS技術的重要應用之一是研究細胞伸展貼壁行為。這種測量方法可以研究細胞與細胞外基質的相互作用對細胞貼壁能力的作用。這種方法是實時的和定量地，和傳統的終點法相比有著顯著的優勢。

如圖所示兩種不同類型的細胞貼壁速度存在很大差異。首先將同樣數目的BSC1和NRK細胞接種在電極孔中，直至兩種細胞形成密集的細胞層，很明顯BSC1細胞有著更快的貼壁和生長速度。

三、腫瘤細胞侵潤研究

內皮細胞層的建立

ECIS圓孔電極首先包被明膠層，然后HUVEC細胞懸液加入到板孔中，在加入細胞后的2個小時形成單細胞層：

上圖分別是加入G細胞、AT3細胞和對照的內皮細胞層阻抗曲線。可以看到隨著腫瘤細胞的加入，內皮細胞層阻抗值開始降低，并且AT3細胞引起的降低更加顯著，阻抗值降低的原因是由腫瘤細胞的侵入影響了完整的內皮細胞層。

四、體外毒理學檢測

細胞的生長受到培養基中化學成分的影響，因此可以利用ECIS技術檢測藥物對細胞的毒理學影響：

上圖是十二烷基磺酸鈉對WI-38細胞的作用，可以看出這種化合物對細胞的生長有著明顯的抑制作用，并且濃度越高抑制效果越顯著。

五、細胞的趨化遷移

ECIS細胞動態分析儀有著高靈敏度，甚至可以檢測單個細胞的微運動：

A：以葉酸為趨化化合物，少量NC4A2細胞從電極板一側（左下）遷移（右上）測量到的細胞層電阻值變化。由圖可見，隨著細胞進入電極孔范圍，電阻值上升，隨著細胞進一步遷移出電極孔，電阻值又下降

B：顯微鏡下觀察遷移過程，與電阻測定值對應

六、其它的應用

細胞層屏障功能的研究

細胞信號轉導的研究

流動狀態下細胞行為的研究

更詳細的介紹請見美國Applied Biophysics公司的主頁：

http://www.biophysics.com/index.html