Cytation 5 在漸凍癥早期診斷標志物開發(fā)中的應用
肌萎縮側索硬化癥（ALS），俗稱漸凍癥，是一種進行性神經(jīng)退行性疾病，患者肌肉會逐漸萎縮、無力，最終可能因呼吸衰竭死亡。由于病因復雜、治療手段有限，ALS 一直是醫(yī)學界亟待攻克的難題。有研究表明，線粒體功能障礙是 ALS 的關鍵特征之一，因此，監(jiān)測線粒體功能有望為 ALS 的早期診斷和治療監(jiān)測提供可靠策略。
近期，一項聚焦于監(jiān)測 ALS 中線粒體和血腦屏障功能障礙的熒光染料研究取得突破，相關成果發(fā)表于《BIOMATERIALS RESEARCH》雜志。
研究突破性進展：新型熒光染料 ALS04 與 ALS05
這項研究的核心在于設計并合成了兩種新型近紅外熒光染料——ALS04 和 ALS05。這兩種染料具備優(yōu)異的線粒體靶向能力，可借助近紅外熒光成像技術實時監(jiān)測 ALS 小鼠模型中線粒體和血腦屏障的功能障礙。其中，ALS04 因分子量小、親脂性高，在線粒體中積累顯著，為 ALS 的早期診斷和治療監(jiān)測提供了有力支持。
研究方法：從合成到表征，從細胞到動物
01 合成與表征
研究團隊首先合成了 ALS04 和 ALS05，并利用核磁共振儀（NMR）、高效液相色譜儀（HPLC）等儀器對其化學結構進行確認和純度分析。隨后，通過吸收光譜儀和熒光光譜儀測量其吸收和發(fā)射光譜，為后續(xù)實驗提供了基礎數(shù)據(jù)。
02 血清結合與光穩(wěn)定性測試
為了評估 ALS04 和 ALS05 在體內的分布和代謝監(jiān)測情況，研究團隊使用了快速平衡透析裝置和 Cytation 5 細胞成像多功能微孔板檢測儀檢測兩種熒光染料與血清蛋白的結合率和光穩(wěn)定性。結果顯示，ALS04 和 ALS05 在血清中具有較高的穩(wěn)定性，且與血清蛋白的結合率適中，有利于其在體內的分布和成像。
03 活細胞實驗
在細胞實驗中，研究團隊使用 Cytation 5 的熒光成像模塊，評估了 ALS04 和 ALS05 在人神經(jīng)母細胞瘤 SH-SY5Y 細胞中的亞細胞定位、細胞攝取機制和細胞毒性。通過靶向性驗證實驗發(fā)現(xiàn) ALS04 主要在線粒體中積累，且與線粒體的共定位率顯著高于 ALS05。此外，ALS04 還顯示出對線粒體功能障礙的敏感性，為 ALS 的早期診斷提供了可能。
圖 2. 肌萎縮側索硬化癥（ALS）熒光團的亞細胞定位和滯留
04 動物實驗
在動物實驗中，研究團隊使用了 SOD1G93A 轉基因 ALS 小鼠模型來評估 ALS04 和 ALS05 的體內分布、藥代動力學和靶向能力。通過小動物近紅外成像系統(tǒng)和 Cytation 5 的熒光成像功能，實時監(jiān)測 ALS 小鼠模型中線粒體和血腦屏障的功能障礙。結果顯示，ALS04 在 ALS 小鼠模型中 BAT 中積累顯著減少，提示線粒體功能障礙；同時，在腦的 VT 區(qū)和 3v 中觀察到 ALS04 信號顯著增加，表明血腦屏障通透性增加。
研究結果：ALS04 成為 ALS 早期診斷的有力工具
研究結果表明，ALS04 憑借其優(yōu)異的線粒體靶向能力和對線粒體功能障礙的敏感性，成為了有價值的非侵入性成像工具，為 ALS 的早期診斷和治療監(jiān)測提供了新的思路和方法。
未來展望：從實驗室到臨床
這個研究特別強調了早期 ALS 生物標志物的探索，重點關注線粒體功能障礙和血腦屏障破壞作為疾病監(jiān)測的關鍵指標。研究團隊將進一步優(yōu)化 ALS04 和 ALS05 的性能，并探索它們在人類樣本或臨床試驗中的應用。期待這項研究能夠早日轉化為臨床應用，為 ALS 患者帶來更多的希望和福音。
Cytation 5 的多功能應用：將細胞實驗效率提升 30%
Cytation 5 細胞成像多功能微孔板檢測儀：率先開發(fā)了將微孔板檢測與活細胞表型分析相結合的檢測模式，為研究者打造真正的一站式細胞檢測與成像分析工作流程，是近年來微孔板檢測技術開發(fā)中創(chuàng)新與實用的代表！
在整個研究過程中，Cytation 5 發(fā)揮了重要的作用，被用于多個實驗環(huán)節(jié)：
01 血清結合實驗
✦檢測目的：評估 ALS04 和 ALS05 與血清蛋白的結合率。
✦實驗過程：使用快速平衡透析裝置（RED device）進行血清結合實驗，隨后將樣品置于 Cytation 5 中進行熒光強度的測量。
✦所得數(shù)據(jù)或實驗結果：通過測量熒光強度計算出了 ALS04 和 ALS05 與血清蛋白的結合率，為后續(xù)體內外實驗提供重要藥代動力學數(shù)據(jù)。
02 細胞毒性實驗
✦檢測目的：評估 ALS04 和 ALS05 對細胞的毒性作用。
✦實驗過程：將細胞與不同濃度的 ALS04 和 ALS05 共孵育后，使用 CCK-8 試劑盒和 Cytation 5 進行細胞存活率的測量。
✦所得數(shù)據(jù)或實驗結果：ALS04 和 ALS05 在低濃度下對細胞無顯著毒性，為后續(xù)體內實驗提供了安全性依據(jù)。
03 細胞攝取實驗
✦檢測目的：研究 ALS04 和 ALS05 在人神經(jīng)母細胞瘤 SH-SY5Y 細胞中的攝取機制。
✦實驗過程：將細胞與不同濃度的 ALS04 和 ALS05 共孵育后，使用 Cytation 5 進行熒光成像，以觀察熒光染料在細胞中的分布和攝取情況。
✦所得數(shù)據(jù)或實驗結果：通過熒光成像和強度分析，發(fā)現(xiàn) ALS04 主要通過主動轉運機制進入細胞，而 ALS05 的攝取機制可能更為復雜。
04 亞細胞定位實驗
✦檢測目的：研究 ALS04 和 ALS05 在細胞中的亞細胞定位，特別是它們與線粒體和溶酶體的共定位情況。
✦實驗過程：將細胞與 ALS04 和 ALS05 共孵育后，使用特定的線粒體和溶酶體染料進行染色，隨后使用 Cytation 5 進行熒光成像和共定位分析。
✦所得數(shù)據(jù)或實驗結果：通過共定位分析，發(fā)現(xiàn) ALS04 主要在線粒體中積累，而 ALS05 在線粒體和溶酶體中均有分布，但共定位率較低。
05 線粒體功能障礙監(jiān)測實驗
✦檢測目的：研究 ALS04 在監(jiān)測線粒體功能障礙方面的潛力。
✦實驗過程：使用神經(jīng)毒素 MPP+ 誘導線粒體功能障礙后，將細胞與 ALS04 共孵育，隨后使用 Cytation 5 進行熒光成像和強度分析。
✦所得數(shù)據(jù)或實驗結果：發(fā)現(xiàn) ALS04 與線粒體的共定位率隨 MPP + 濃度增加而降低，表明其能監(jiān)測線粒體功能障礙。
Cytation 5 創(chuàng)新性地將微孔板檢測與細胞成像及分析功能完美整合，其高靈敏度、高分辨率以及多功能性，使研究得以在分子和活細胞和水平上全面評估 ALS04 和 ALS05 的性能，不僅顯著提升了實驗的準確性與可靠性，還大幅縮短了實驗周期，為 ALS 的早期診斷和治療監(jiān)測研究提供了強有力的技術支持。
文獻鏈接：https://doi.org/10.34133/bmr.0162
相關產品：
Cytation 5 細胞成像多功能微孔板檢測系統(tǒng)
關于安捷倫細胞分析
安捷倫細胞分析平臺包括xCELLigence RTCA實時細胞分析儀、NovoCyte系列流式細胞儀、Seahorse能量代謝分析儀以及Synergy系列微孔板檢測儀和Cytation 系列（共聚焦）細胞成像多功能微孔板檢測儀。安捷倫細胞分析平臺聚焦基礎科研與細胞與基因治療產品的開發(fā)全流程，作為適配新一代療法的強大分析工具，提供多方位的細胞效力檢測和深度的細胞分析，并致力于研發(fā)、生產質控以及臨床的全方位檢測與分析方案開發(fā)。
近期，一項聚焦于監(jiān)測 ALS 中線粒體和血腦屏障功能障礙的熒光染料研究取得突破，相關成果發(fā)表于《BIOMATERIALS RESEARCH》雜志。
研究突破性進展：新型熒光染料 ALS04 與 ALS05
這項研究的核心在于設計并合成了兩種新型近紅外熒光染料——ALS04 和 ALS05。這兩種染料具備優(yōu)異的線粒體靶向能力，可借助近紅外熒光成像技術實時監(jiān)測 ALS 小鼠模型中線粒體和血腦屏障的功能障礙。其中，ALS04 因分子量小、親脂性高，在線粒體中積累顯著，為 ALS 的早期診斷和治療監(jiān)測提供了有力支持。
研究方法：從合成到表征，從細胞到動物
01 合成與表征
研究團隊首先合成了 ALS04 和 ALS05，并利用核磁共振儀（NMR）、高效液相色譜儀（HPLC）等儀器對其化學結構進行確認和純度分析。隨后，通過吸收光譜儀和熒光光譜儀測量其吸收和發(fā)射光譜，為后續(xù)實驗提供了基礎數(shù)據(jù)。
02 血清結合與光穩(wěn)定性測試
為了評估 ALS04 和 ALS05 在體內的分布和代謝監(jiān)測情況，研究團隊使用了快速平衡透析裝置和 Cytation 5 細胞成像多功能微孔板檢測儀檢測兩種熒光染料與血清蛋白的結合率和光穩(wěn)定性。結果顯示，ALS04 和 ALS05 在血清中具有較高的穩(wěn)定性，且與血清蛋白的結合率適中，有利于其在體內的分布和成像。
03 活細胞實驗
在細胞實驗中，研究團隊使用 Cytation 5 的熒光成像模塊，評估了 ALS04 和 ALS05 在人神經(jīng)母細胞瘤 SH-SY5Y 細胞中的亞細胞定位、細胞攝取機制和細胞毒性。通過靶向性驗證實驗發(fā)現(xiàn) ALS04 主要在線粒體中積累，且與線粒體的共定位率顯著高于 ALS05。此外，ALS04 還顯示出對線粒體功能障礙的敏感性，為 ALS 的早期診斷提供了可能。
圖 2. 肌萎縮側索硬化癥（ALS）熒光團的亞細胞定位和滯留
圖 S4. ALS04 和 ALS05 在 SH-SY5Y 細胞中的細胞攝取研究
04 動物實驗
在動物實驗中，研究團隊使用了 SOD1G93A 轉基因 ALS 小鼠模型來評估 ALS04 和 ALS05 的體內分布、藥代動力學和靶向能力。通過小動物近紅外成像系統(tǒng)和 Cytation 5 的熒光成像功能，實時監(jiān)測 ALS 小鼠模型中線粒體和血腦屏障的功能障礙。結果顯示，ALS04 在 ALS 小鼠模型中 BAT 中積累顯著減少，提示線粒體功能障礙；同時，在腦的 VT 區(qū)和 3v 中觀察到 ALS04 信號顯著增加，表明血腦屏障通透性增加。
研究結果：ALS04 成為 ALS 早期診斷的有力工具
研究結果表明，ALS04 憑借其優(yōu)異的線粒體靶向能力和對線粒體功能障礙的敏感性，成為了有價值的非侵入性成像工具，為 ALS 的早期診斷和治療監(jiān)測提供了新的思路和方法。
未來展望：從實驗室到臨床
這個研究特別強調了早期 ALS 生物標志物的探索，重點關注線粒體功能障礙和血腦屏障破壞作為疾病監(jiān)測的關鍵指標。研究團隊將進一步優(yōu)化 ALS04 和 ALS05 的性能，并探索它們在人類樣本或臨床試驗中的應用。期待這項研究能夠早日轉化為臨床應用，為 ALS 患者帶來更多的希望和福音。
Cytation 5 的多功能應用：將細胞實驗效率提升 30%
Cytation 5 細胞成像多功能微孔板檢測儀：率先開發(fā)了將微孔板檢測與活細胞表型分析相結合的檢測模式，為研究者打造真正的一站式細胞檢測與成像分析工作流程，是近年來微孔板檢測技術開發(fā)中創(chuàng)新與實用的代表！
在整個研究過程中，Cytation 5 發(fā)揮了重要的作用，被用于多個實驗環(huán)節(jié)：
01 血清結合實驗
✦檢測目的：評估 ALS04 和 ALS05 與血清蛋白的結合率。
✦實驗過程：使用快速平衡透析裝置（RED device）進行血清結合實驗，隨后將樣品置于 Cytation 5 中進行熒光強度的測量。
✦所得數(shù)據(jù)或實驗結果：通過測量熒光強度計算出了 ALS04 和 ALS05 與血清蛋白的結合率，為后續(xù)體內外實驗提供重要藥代動力學數(shù)據(jù)。
02 細胞毒性實驗
✦檢測目的：評估 ALS04 和 ALS05 對細胞的毒性作用。
✦實驗過程：將細胞與不同濃度的 ALS04 和 ALS05 共孵育后，使用 CCK-8 試劑盒和 Cytation 5 進行細胞存活率的測量。
✦所得數(shù)據(jù)或實驗結果：ALS04 和 ALS05 在低濃度下對細胞無顯著毒性，為后續(xù)體內實驗提供了安全性依據(jù)。
03 細胞攝取實驗
✦檢測目的：研究 ALS04 和 ALS05 在人神經(jīng)母細胞瘤 SH-SY5Y 細胞中的攝取機制。
✦實驗過程：將細胞與不同濃度的 ALS04 和 ALS05 共孵育后，使用 Cytation 5 進行熒光成像，以觀察熒光染料在細胞中的分布和攝取情況。
✦所得數(shù)據(jù)或實驗結果：通過熒光成像和強度分析，發(fā)現(xiàn) ALS04 主要通過主動轉運機制進入細胞，而 ALS05 的攝取機制可能更為復雜。
04 亞細胞定位實驗
✦檢測目的：研究 ALS04 和 ALS05 在細胞中的亞細胞定位，特別是它們與線粒體和溶酶體的共定位情況。
✦實驗過程：將細胞與 ALS04 和 ALS05 共孵育后，使用特定的線粒體和溶酶體染料進行染色，隨后使用 Cytation 5 進行熒光成像和共定位分析。
✦所得數(shù)據(jù)或實驗結果：通過共定位分析，發(fā)現(xiàn) ALS04 主要在線粒體中積累，而 ALS05 在線粒體和溶酶體中均有分布，但共定位率較低。
05 線粒體功能障礙監(jiān)測實驗
✦檢測目的：研究 ALS04 在監(jiān)測線粒體功能障礙方面的潛力。
✦實驗過程：使用神經(jīng)毒素 MPP+ 誘導線粒體功能障礙后，將細胞與 ALS04 共孵育，隨后使用 Cytation 5 進行熒光成像和強度分析。
✦所得數(shù)據(jù)或實驗結果：發(fā)現(xiàn) ALS04 與線粒體的共定位率隨 MPP + 濃度增加而降低，表明其能監(jiān)測線粒體功能障礙。
Cytation 5 創(chuàng)新性地將微孔板檢測與細胞成像及分析功能完美整合，其高靈敏度、高分辨率以及多功能性，使研究得以在分子和活細胞和水平上全面評估 ALS04 和 ALS05 的性能，不僅顯著提升了實驗的準確性與可靠性，還大幅縮短了實驗周期，為 ALS 的早期診斷和治療監(jiān)測研究提供了強有力的技術支持。
文獻鏈接：https://doi.org/10.34133/bmr.0162
相關產品：
Cytation 5 細胞成像多功能微孔板檢測系統(tǒng)
關于安捷倫細胞分析
安捷倫細胞分析平臺包括xCELLigence RTCA實時細胞分析儀、NovoCyte系列流式細胞儀、Seahorse能量代謝分析儀以及Synergy系列微孔板檢測儀和Cytation 系列（共聚焦）細胞成像多功能微孔板檢測儀。安捷倫細胞分析平臺聚焦基礎科研與細胞與基因治療產品的開發(fā)全流程，作為適配新一代療法的強大分析工具，提供多方位的細胞效力檢測和深度的細胞分析，并致力于研發(fā)、生產質控以及臨床的全方位檢測與分析方案開發(fā)。
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