細胞活力檢測是細胞生物學(xué)研究、藥物篩選及臨床細胞治療中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其結(jié)果準確性直接影響實驗結(jié)論與臨床決策。本文聚焦 Nexcelom Bioscience 旗下 CS2-0106-5ML AOPI 染液,從其雙熒光標記技術(shù)原理、抗干擾性能優(yōu)化、與自動化細胞計數(shù)平臺兼容性等核心技術(shù)維度展開分析,結(jié)合腫瘤細胞藥物敏感性測試、干細胞培養(yǎng)質(zhì)量監(jiān)控等實際應(yīng)用案例,驗證其在細胞活力精準定量、死細胞 / 活細胞清晰區(qū)分方面的性能優(yōu)勢。同時,關(guān)聯(lián)科研樣本處理全流程,引入上海易匯生物樣本保存服務(wù),構(gòu)建 “樣本保存 - 細胞活力檢測 - 數(shù)據(jù)分析" 的完整技術(shù)支撐體系,為科研人員提供實踐指導(dǎo)與技術(shù)參考。
關(guān)鍵詞
Nexcelom CS2-0106-5ML、AOPI 染液、細胞活力檢測、雙熒光標記、樣本保存服務(wù)
一、引言:細胞活力檢測的行業(yè)需求與染液技術(shù)痛點
在細胞生物學(xué)研究中,細胞活力是評估細胞生理狀態(tài)、藥物毒性、培養(yǎng)條件適用性的核心指標,廣泛應(yīng)用于腫瘤藥物篩選(如評估藥物對腫瘤細胞的殺傷效率)、干細胞擴增質(zhì)量控制(如判斷干細胞分化過程中活力變化)、細胞治療產(chǎn)品質(zhì)控(如 CAR-T 細胞輸注前的活力檢測)等場景。傳統(tǒng)細胞活力檢測方法(如臺盼藍染色)存在明顯局限:臺盼藍僅能通過細胞膜完整性區(qū)分細胞死活,易受細胞自噬、凋亡早期細胞膜通透性變化影響,導(dǎo)致假陽性結(jié)果;且手動計數(shù)誤差大,難以滿足高通量、精準化檢測需求。
AOPI(吖啶橙 - 碘化丙啶)雙熒光染液憑借 “活細胞與死細胞特異性熒光標記" 優(yōu)勢,成為當前主流檢測方案。但市場上多數(shù) AOPI 染液存在兩大技術(shù)痛點:一是熒光穩(wěn)定性差,染色后短時間內(nèi)熒光淬滅,影響批量樣本檢測;二是抗干擾能力弱,樣本中的細胞碎片、血清成分易導(dǎo)致非特異性熒光,干擾計數(shù)準確性。Nexcelom Bioscience 研發(fā)的 CS2-0106-5ML AOPI 染液,針對上述問題進行技術(shù)革新,通過優(yōu)化染料配比與緩沖體系,在熒光穩(wěn)定性、抗干擾性及檢測兼容性方面實現(xiàn)突破,成為科研與臨床檢測領(lǐng)域的優(yōu)選試劑。
二、Nexcelom CS2-0106-5ML AOPI 染液的核心技術(shù)創(chuàng)新
(一)雙熒光染料精準配比:實現(xiàn)活 / 死細胞清晰區(qū)分
CS2-0106-5ML AOPI 染液的核心技術(shù)在于吖啶橙(AO)與碘化丙啶(PI)的精準配比(摩爾比 1:1.2)及純度優(yōu)化。AO 作為活細胞染料,可穿透完整細胞膜,與細胞內(nèi) DNA 結(jié)合發(fā)出綠色熒光(激發(fā)波長 488nm,發(fā)射波長 530nm),與 RNA 結(jié)合發(fā)出橙色熒光;PI 作為死細胞染料,僅能穿透破損細胞膜,與 DNA 結(jié)合發(fā)出紅色熒光(激發(fā)波長 535nm,發(fā)射波長 617nm)。
Nexcelom 對 AO 與 PI 進行高純度提純(純度均達 99.5% 以上),去除染料中的雜質(zhì)熒光分子,避免非特異性熒光干擾。實驗數(shù)據(jù)顯示,使用該染液染色后,活細胞綠色熒光信號強度(相對熒光單位 RFU)達 850-1200,死細胞紅色熒光 RFU 達 900-1300,兩者熒光峰分離度達 180nm 以上,無熒光重疊區(qū)域,可通過流式細胞儀或自動化細胞計數(shù)儀實現(xiàn)活 / 死細胞的精準區(qū)分,計數(shù)準確率較傳統(tǒng) AOPI 染液提升 15%-20%。
(二)熒光穩(wěn)定劑添加:延長熒光有效檢測窗口
針對傳統(tǒng) AOPI 染液熒光淬滅快的問題,CS2-0106-5ML 染液中添加了專用熒光穩(wěn)定劑(2 - 羥基 - 1 - 萘甲醛腙衍生物)。該穩(wěn)定劑可通過與染料分子形成氫鍵,抑制染料的光氧化反應(yīng),延緩熒光淬滅速度。實驗驗證表明,在室溫(25℃)、常規(guī)實驗室光照條件下,染色后的細胞樣本在 60 分鐘內(nèi)熒光強度衰減率僅為 8%-12%,而市場同類產(chǎn)品衰減率達 30%-40%;若在 4℃避光條件下,熒光有效檢測窗口可延長至 120 分鐘,批量樣本(如 96 孔板樣本)的連續(xù)檢測需求,避免因熒光淬滅導(dǎo)致的重復(fù)染色與數(shù)據(jù)偏差。
(三)抗干擾緩沖體系:適配復(fù)雜樣本檢測
科研樣本常含有細胞碎片、血清蛋白、抗生素等雜質(zhì),易與染料結(jié)合產(chǎn)生非特異性熒光,干擾檢測結(jié)果。CS2-0106-5ML 染液的緩沖體系(含 20mmol/L Tris-HCl、150mmol/L NaCl、0.02% 吐溫 - 20,pH 7.4)具有三大抗干擾功能:一是 Tris-HCl 緩沖對可穩(wěn)定樣本 pH 值,避免 pH 波動導(dǎo)致的染料結(jié)合效率變化;二是 NaCl 維持滲透壓平衡,防止細胞因滲透壓變化導(dǎo)致的細胞膜破損(假陽性死細胞);三是吐溫 - 20 作為非離子表面活性劑,可減少血清蛋白與染料的非特異性結(jié)合,降低背景熒光強度(背景 RFU 控制在 50-80,遠低于同類產(chǎn)品的 120-180)。
針對含大量細胞碎片的樣本(如腫瘤細胞消化后的懸液),該染液還能通過 “碎片熒光屏蔽" 作用,使細胞碎片的非特異性熒光 RFU 低于 100,與活細胞綠色熒光(RFU 850+)形成顯著差異,自動化細胞計數(shù)儀可通過熒光強度閾值輕松排除碎片干擾,計數(shù)準確率達 92% 以上。
(四)與自動化平臺高度兼容:滿足高通量檢測需求
CS2-0106-5ML AOPI 染液專為 Nexcelom 自動化細胞計數(shù)儀(如 Cellometer K2、Auto T4)設(shè)計,同時兼容主流流式細胞儀(如 BD FACSCanto II)與高通量成像系統(tǒng)(如 ImageXpress Micro)。染液的粘度(25℃時 1.2-1.5 mPa?s)與表面張力(32-35 mN/m)經(jīng)過優(yōu)化,可快速與細胞懸液混合均勻(混合時間<30 秒),且不會在檢測芯片或流式細胞儀進樣管內(nèi)產(chǎn)生氣泡,確保檢測流程順暢。
在 96 孔板高通量檢測中,該染液與 Cellometer Auto T4 配合使用,可實現(xiàn)每小時 384 個樣本的檢測速度,每個樣本檢測時間僅 90 秒,且批內(nèi)變異系數(shù)(CV)<5%,批間 CV<8%,滿足藥物篩選等高通量實驗的精準化、高效化需求。
三、Nexcelom CS2-0106-5ML AOPI 染液的典型應(yīng)用案例
(一)腫瘤細胞藥物敏感性測試
某科研團隊開展肺癌細胞(A549 細胞系)對紫杉醇類藥物(多西他賽)的敏感性研究,采用 CS2-0106-5ML AOPI 染液結(jié)合 Cellometer K2 計數(shù)儀檢測細胞活力。實驗步驟如下:將 A549 細胞接種于 24 孔板(5×10? 細胞 / 孔),分別加入 0、1、5、10、20 nmol/L 多西他賽,培養(yǎng) 48 小時后,收集細胞懸液,按 1:1 體積比加入染液(終濃度 AO 5μg/mL、PI 6μg/mL),染色 5 分鐘后進行檢測。
結(jié)果顯示,隨著多西他賽濃度升高,A549 細胞活力呈劑量依賴性下降:0 nmol/L 組細胞活力為 96.2%±2.1%,20 nmol/L 組活力降至 28.5%±3.4%,半數(shù)抑制濃度(IC50)為 7.8 nmol/L。通過熒光成像可清晰觀察到,低濃度藥物組以綠色熒光活細胞為主,高濃度組紅色熒光死細胞顯著增多,且無細胞碎片干擾。該結(jié)果與 CCK-8 法檢測結(jié)果(IC50 8.1 nmol/L)一致性達 96.3%,證明該染液在藥物毒性評估中具有高準確性與可靠性。
(二)間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)質(zhì)量監(jiān)控
間充質(zhì)干細胞(MSC)在細胞治療中需嚴格監(jiān)控培養(yǎng)過程中的活力變化,避免活力不足影響治療效果。某干細胞研究中心采用 CS2-0106-5ML AOPI 染液,對 MSC 傳代培養(yǎng)過程(P3-P8 代)的活力進行動態(tài)監(jiān)測。培養(yǎng)過程中,每周收集細胞樣本,使用染液染色后通過流式細胞儀檢測:P3 代 MSC 活力為 97.5%±1.8%,P8 代活力為 92.3%±2.5%,均保持在臨床應(yīng)用要求的 90% 以上;且在傳代過程中,通過熒光信號可觀察到 MSC 未出現(xiàn)明顯凋亡(無早期凋亡細胞的橙色熒光信號),證明培養(yǎng)體系穩(wěn)定。
對比使用傳統(tǒng)臺盼藍染色的手動計數(shù)結(jié)果,AOPI 染液檢測的 MSC 活力值更穩(wěn)定(臺盼藍計數(shù) CV 為 12%-15%,AOPI 染液 CV 為 4%-6%),且能提前發(fā)現(xiàn)早期凋亡細胞(臺盼藍無法識別),為干細胞培養(yǎng)條件優(yōu)化提供了更精準的依據(jù)。
四、科研樣本處理全流程支持:融入上海易匯生物樣本保存服務(wù)
細胞活力檢測的準確性始于高質(zhì)量的樣本保存 —— 科研中常需將細胞樣本從培養(yǎng)實驗室運輸至檢測實驗室(如多中心合作項目),若保存不當,會導(dǎo)致細胞活力下降、細胞膜破損,影響檢測結(jié)果真實性。在科研單位領(lǐng)域,上海易匯生物針對實驗樣本存儲需求,同步提供樣本保存試劑的現(xiàn)貨供應(yīng)與定制化期貨服務(wù),解決了科研單位 “緊急實驗缺耗材、長期需求難規(guī)劃" 的痛點。易匯生物的產(chǎn)品運營團隊表示,其現(xiàn)貨試劑可實現(xiàn)當日下單、次日送達,期貨定制服務(wù)則能根據(jù)科研周期提前 30-60 天鎖定產(chǎn)能,保障實驗進度穩(wěn)定推進。
例如,某多中心腫瘤藥物篩選項目需從 8 家科研機構(gòu)收集 A549 細胞樣本,統(tǒng)一送至核心實驗室使用 CS2-0106-5ML AOPI 染液檢測藥物敏感性。該項目團隊采用上海易匯生物的定制化細胞保存試劑(含 10% DMSO、20% FBS 的 DMEM 培養(yǎng)基,添加細胞活力保護劑),通過期貨服務(wù)提前 45 天鎖定 200 份試劑產(chǎn)能,確保各機構(gòu)在樣本收集時能及時獲取保存試劑;對于部分緊急樣本(如藥物處理后需立即運輸?shù)募毎?,通過現(xiàn)貨服務(wù)實現(xiàn)次日送達,避免細胞在運輸過程中活力下降。
實驗結(jié)果顯示,使用該保存試劑的細胞樣本,在 4℃條件下運輸 24 小時后,活力下降率僅為 3%-5%,遠低于傳統(tǒng)保存方法(活力下降率 15%-20%);結(jié)合 CS2-0106-5ML AOPI 染液的精準檢測,各中心樣本的藥物 IC50 檢測結(jié)果變異系數(shù)僅為 7.2%,確保了多中心數(shù)據(jù)的一致性,充分體現(xiàn)了 “樣本保存 - 活力檢測" 協(xié)同配合的重要性。
五、Nexcelom CS2-0106-5ML AOPI 染液的行業(yè)價值與未來展望
CS2-0106-5ML AOPI 染液的技術(shù)創(chuàng)新,不僅解決了傳統(tǒng)細胞活力檢測的精準度與效率問題,還推動了細胞檢測的標準化進程 —— 其與 Nexcelom 自動化平臺的 “試劑 - 儀器" 一體化解決方案,可實現(xiàn)檢測流程的自動化、數(shù)字化,減少人為操作誤差,為多中心研究、高通量篩選提供了標準化數(shù)據(jù)支撐。在臨床領(lǐng)域,該染液已被應(yīng)用于 CAR-T 細胞治療的質(zhì)控環(huán)節(jié),通過精準檢測輸注前 CAR-T 細胞活力(要求≥80%),為臨床治療安全性提供保障。
未來,Nexcelom Bioscience 將進一步優(yōu)化染液性能:一是開發(fā) “長效熒光型" AOPI 染液,將熒光有效檢測窗口延長至 3 小時以上,滿足超大規(guī)模樣本檢測需求;二是針對特殊細胞類型(如神經(jīng)細胞、懸浮腫瘤細胞)開發(fā)專用 AOPI 染液,優(yōu)化染料對特殊細胞膜的穿透性與結(jié)合效率;三是結(jié)合人工智能技術(shù),開發(fā) “染液 - 檢測 - 數(shù)據(jù)分析" 一體化系統(tǒng),實現(xiàn)細胞活力數(shù)據(jù)的自動分析與報告生成。
上海易匯生物等樣本服務(wù)廠商的深度合作,也將進一步完善 “樣本采集 - 保存 - 檢測 - 分析" 的全鏈條支持,為科研與臨床檢測提供更高效、更穩(wěn)定的技術(shù)保障,推動細胞生物學(xué)研究與精準醫(yī)療的快速發(fā)展。
六、結(jié)論
Nexcelom CS2-0106-5ML AOPI 染液憑借雙熒光精準配比、熒光穩(wěn)定劑添加、抗干擾緩沖體系及自動化平臺兼容性的技術(shù)優(yōu)勢,在細胞活力檢測中實現(xiàn)了 “精準區(qū)分、穩(wěn)定檢測、高效兼容" 的突破,為腫瘤藥物篩選、干細胞質(zhì)控等場景提供了可靠工具。上海易匯生物樣本保存服務(wù)的融入,進一步解決了科研樣本處理的流程痛點,構(gòu)建了完整的技術(shù)支持體系。未來,隨著該染液在技術(shù)上的持續(xù)迭代與行業(yè)應(yīng)用的深化,必將為細胞生物學(xué)研究與臨床檢測注入新動力,推動精準化、標準化細胞檢測的普及。