ECIS细胞动态分析仪

ECIS是一种先进的生物传感器技术，能够实时测量由于细胞贴壁状态、位置、形态等方面发生的变化。将细胞添加在特殊电极板的微孔内（400ml），通过微电流传感器实时、定量、非介入性的测量细胞活性状态的改变。８孔金属电极测量板中，每孔中均可培养细胞。当细胞在电极上附着并且贴壁变化或者迁移时，这些变化被传输到仪器的检测端，该变化反映了细胞的一些特性改变，如：形态学变化、贴壁能力、细胞迁移运动、细胞覆盖程度、细胞与基底空间等。

ECIS细胞动态分析仪应用

一、 细胞损伤修复应用

传统细胞损伤修复

传统的细胞损伤修复实验一般使用生长增殖快的单细胞层，然后在细胞层上划一条线，小面积的细胞层被损伤。当周围细胞进入并且生长填满被损坏的区域时（修复），可以用显微镜检查到损坏的区域里的细胞状况。

2）ECIS技术方法

ECIS方法则可以完成自动化分析实验。当给予电极较强的瞬间电流时，测量电极上的细胞就会被击穿、损伤，然后有部分细胞死亡。
典型的损伤修复实验如下图所示。BSC1细胞首先长成单细胞层，然后两个孔中给予点击，使测量电极上的细胞死亡，引起阻抗值降低。随时间的延长这两个曲线又回到初始数值，这是由于那些在电极外的正常细胞向损伤地区迁移并重新生长并且替换已死去细胞。

ECIS是完全自动化的分析方法，整个实验过程在软件控制下进行，实验数据有很好的重复性，并且有利于进行统计分析。

二、 细胞伸展贴壁

ECIS技术的重要应用之一是研究细胞伸展贴壁行为。这种测量方法可以研究细胞与细胞外基质的相互作用对细胞贴壁能力的作用。这种方法是实时的和定量地，和传统的终点法相比有着显著的优势。

如图所示两种不同类型的细胞贴壁速度存在很大差异。首先将同样数目的BSC1和NRK细胞接种在电极孔中，直至两种细胞形成密集的细胞层，很明显BSC1细胞有着更快的贴壁和生长速度。

三、肿瘤细胞侵润研究

内皮细胞层的建立

ECIS圆孔电极首先包被明胶层，然后HUVEC细胞悬液加入到板孔中，在加入细胞后的2个小时形成单细胞层：

上图分别是加入G细胞、AT3细胞和对照的内皮细胞层阻抗曲线。可以看到随着肿瘤细胞的加入，内皮细胞层阻抗值开始降低，并且AT3细胞引起的降低更加显著，阻抗值降低的原因是由肿瘤细胞的侵入影响了完整的内皮细胞层。

四、体外毒理学检测

细胞的生长受到培养基中化学成分的影响，因此可以利用ECIS技术检测药物对细胞的毒理学影响：

上图是十二烷基磺酸钠对WI-38细胞的作用，可以看出这种化合物对细胞的生长有着明显的抑制作用，并且浓度越高抑制效果越显著。

五、细胞的趋化迁移

ECIS细胞动态分析仪有着高灵敏度，甚至可以检测单个细胞的微运动：

A：以叶酸为趋化化合物，少量NC4A2细胞从电极板一侧（左下）迁移（右上）测量到的细胞层电阻值变化。由图可见，随着细胞进入电极孔范围，电阻值上升，随着细胞进一步迁移出电极孔，电阻值又下降

B：显微镜下观察迁移过程，与电阻测定值对应

六、其它的应用

细胞层屏障功能的研究

细胞信号转导的研究

流动状态下细胞行为的研究

更详细的介绍请见美国Applied Biophysics公司的主页：

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