激光全息细胞成像系统讲解
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软件分析之后用血球计数板方法细胞计数。
表1细胞计数/活力：血球计数板&
台盼蓝染色
表2细胞计数/活力：Holomonitor M3&Hstudio
细胞追踪
细胞接种在μ-slide(Ibidi，药物etoposide处理细胞后，HoloMonitor M3每3min拍摄一次图像，绘制细胞体积、细胞厚度、细胞不规则度随时间变化趋势图，选取视野中三个细胞进行绘制。
一样的。
图
1
图2细胞厚度VS细胞体积，死亡细胞集中在绿色区域
细胞凋亡
细胞死亡起码有两种方式，即细胞坏死(necrosis）与细胞凋亡(apoptosis。细胞坏死是细胞受到强烈理化或生物因素作用引起细胞无序变化的死亡过程。表现为细胞胀大，胞膜破裂，细胞内容物外溢，核
变化较慢，DNA降解不充分，引起局部严重的炎症反应。细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。在这两种过程中，细胞体积都会减少，形态学都会发生变化。
目前研究细胞迁移的方法主要有划痕法和跨膜实验，划痕实验的缺点是实验结果是细胞增殖和迁移的双重结果。由于跨膜实验对细胞的种类有限制，并非所有的细胞都可以迁移通过膜和基质，因为transwell
实验应用存在着很大的局限性。激光全息细胞成像分析系统不仅可以观察群体细胞的运动，并且可以提供单个细胞的运动轨迹，迁移速率及迁移过程中细胞系统，面积，厚度等形态学参数的实时变化。图8 L929细胞运动细胞分裂胰腺癌细胞PanC-1培养在IBIDI微流芯片上(IBIDI, Germany，微流芯片放在37 ℃加热台上，HoloMonitor M3( PHIAB, Sweden拍摄细胞分裂的完整过程。图9正在分裂的胰腺癌细胞7
5.Noninvasive time-dependent cytometry monitoring by digital holography.;Biomed Opt. 6.Generation of trisomers in cancer cells by multipolar mitosis and incomplete cytokinesis. PNAS. 7.Cell motility studies using digital holographic microscopy. In: Microscopy, Science, Technology, Applications and Education. 8.Reduction of the putative CD44+CD24 breast cancer stem cell population bytargeting the polyamine metabolic pathway with PG11047;Anticancer Drugs. 9.Digital holographic microscopy: a noninvasive contrast imaging technique allowing quantitative visualization of living cells with subwavelength axial accuracy. Optics letters. 9
4
图3L929鼠成纤维细胞坏死过程
图4DU145前列腺癌细胞凋亡过程
细胞计数
小鼠成纤维细胞L929接种在6孔板(NUNC中，接种密度2×105个/孔，加入完全培养基。24h之后，加入细胞毒性药物-拓扑异构酶抑制剂，依托泊苷(etoposide，每孔加入1ml。其中2个孔做对照，2个
添加50μMetoposide,另外的两个添加100μMetoposide，每个孔随机选取30～40个拍摄点，Hstudio
图10胰腺癌细胞在分裂为两个子细胞的过程中细胞面积，厚度，体积的变化。（红线代表母细胞，黑线代表图9中左边的子细胞，绿线代表图9中右边的子细胞）参考文献1.Label-free cytotoxicity screening assay by digital holographic microscopy；Assay and drug development technologies. 2.Early cell death detection with digital holographic microscopy；PLoS ONE. 3.Morphological features of cell death, Physiology. 4.Cell volume changes during apoptosis monitored in real time using digital holographic microscopy;Journal of structural biology. 8
前列腺癌细胞DU145和小鼠成纤维细胞L929分别接种在IBIDI-micro slides (IBIDI）上，接种24h后，50μM依托泊苷(etoposide处理细胞，HoloMonitor M3分析细胞死亡过程。
小鼠成纤维细胞L929的死亡过程跟DU145不一样。细胞内含物光密度变小，细胞变得越来越薄。这种形式的细胞死亡没有表现出凋亡特征，而是表现出坏死细胞的特征（图3）。药物处理4h后，DU145细胞收缩，变圆，大约5.5h，细胞变得很不规则，细胞断裂，可以见到凋亡小体的产生。凋亡小体是细胞凋亡的特有特征(图
激光全息细胞成像及分析系统应用
细胞活力
激光全息细胞成像及分析系统可以实时监测细胞死亡过程，以及通过图像进行记录。全息技术再不需要荧光标记的情况下可以得到细胞形态学数据。Khmaladze A. et al(2012和Pavillion N. et al(2012使用DHM研究细胞死亡过程，观察到死亡过程中细胞体积显著减小。Kuhn et al(2013使用DHM研究活/死细胞特点时得到实验结果和和基于荧光标记方法结果相一致。他们使用PI和Hoechst标记细胞。染料法鉴定细胞死活是目前常见的鉴定方法，其中台盼蓝染色方法最常见。台盼蓝可穿透变性的细胞膜，与解体的DNA结合，使其着色，而活细胞能阻止染料进入细胞内，故可以鉴别死细胞与活细胞。鼠成纤维细胞L929接种在μ-slide(Ibidi,Germany上，肿瘤药物依托泊苷etoposide(100μM处理细胞，使用激光全息细胞分析系统(M3分析细胞的死亡，并与台盼蓝染色法进行比较。图1中左图为台盼蓝染色结果，右图为全息结果，细胞越白，细胞越厚。死细胞是圆的，薄的。两种方法得到的结果是
图5
细wk.baidu.com体积
图6
细胞厚度
图7细胞不规则度
细胞运动
恶性肿瘤细胞侵袭正常组织以及白细胞迁移到炎症部位中都会涉及到细胞运动的研究。细胞运动可以分为两种类型：随机运动(motility，有方向的运动(migration。不同细胞类型运动速率不一样，人纤维细胞运动很慢(12～60μm/h，中性粒细胞是运动最快的白细胞(900～1200μm/h。
表1细胞计数/活力：血球计数板&
台盼蓝染色
表2细胞计数/活力：Holomonitor M3&Hstudio
细胞追踪
细胞接种在μ-slide(Ibidi，药物etoposide处理细胞后，HoloMonitor M3每3min拍摄一次图像，绘制细胞体积、细胞厚度、细胞不规则度随时间变化趋势图，选取视野中三个细胞进行绘制。
一样的。
图
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图2细胞厚度VS细胞体积，死亡细胞集中在绿色区域
细胞凋亡
细胞死亡起码有两种方式，即细胞坏死(necrosis）与细胞凋亡(apoptosis。细胞坏死是细胞受到强烈理化或生物因素作用引起细胞无序变化的死亡过程。表现为细胞胀大，胞膜破裂，细胞内容物外溢，核
变化较慢，DNA降解不充分，引起局部严重的炎症反应。细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。在这两种过程中，细胞体积都会减少，形态学都会发生变化。
目前研究细胞迁移的方法主要有划痕法和跨膜实验，划痕实验的缺点是实验结果是细胞增殖和迁移的双重结果。由于跨膜实验对细胞的种类有限制，并非所有的细胞都可以迁移通过膜和基质，因为transwell
实验应用存在着很大的局限性。激光全息细胞成像分析系统不仅可以观察群体细胞的运动，并且可以提供单个细胞的运动轨迹，迁移速率及迁移过程中细胞系统，面积，厚度等形态学参数的实时变化。图8 L929细胞运动细胞分裂胰腺癌细胞PanC-1培养在IBIDI微流芯片上(IBIDI, Germany，微流芯片放在37 ℃加热台上，HoloMonitor M3( PHIAB, Sweden拍摄细胞分裂的完整过程。图9正在分裂的胰腺癌细胞7
5.Noninvasive time-dependent cytometry monitoring by digital holography.;Biomed Opt. 6.Generation of trisomers in cancer cells by multipolar mitosis and incomplete cytokinesis. PNAS. 7.Cell motility studies using digital holographic microscopy. In: Microscopy, Science, Technology, Applications and Education. 8.Reduction of the putative CD44+CD24 breast cancer stem cell population bytargeting the polyamine metabolic pathway with PG11047;Anticancer Drugs. 9.Digital holographic microscopy: a noninvasive contrast imaging technique allowing quantitative visualization of living cells with subwavelength axial accuracy. Optics letters. 9
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图3L929鼠成纤维细胞坏死过程
图4DU145前列腺癌细胞凋亡过程
细胞计数
小鼠成纤维细胞L929接种在6孔板(NUNC中，接种密度2×105个/孔，加入完全培养基。24h之后，加入细胞毒性药物-拓扑异构酶抑制剂，依托泊苷(etoposide，每孔加入1ml。其中2个孔做对照，2个
添加50μMetoposide,另外的两个添加100μMetoposide，每个孔随机选取30～40个拍摄点，Hstudio
图10胰腺癌细胞在分裂为两个子细胞的过程中细胞面积，厚度，体积的变化。（红线代表母细胞，黑线代表图9中左边的子细胞，绿线代表图9中右边的子细胞）参考文献1.Label-free cytotoxicity screening assay by digital holographic microscopy；Assay and drug development technologies. 2.Early cell death detection with digital holographic microscopy；PLoS ONE. 3.Morphological features of cell death, Physiology. 4.Cell volume changes during apoptosis monitored in real time using digital holographic microscopy;Journal of structural biology. 8
前列腺癌细胞DU145和小鼠成纤维细胞L929分别接种在IBIDI-micro slides (IBIDI）上，接种24h后，50μM依托泊苷(etoposide处理细胞，HoloMonitor M3分析细胞死亡过程。
小鼠成纤维细胞L929的死亡过程跟DU145不一样。细胞内含物光密度变小，细胞变得越来越薄。这种形式的细胞死亡没有表现出凋亡特征，而是表现出坏死细胞的特征（图3）。药物处理4h后，DU145细胞收缩，变圆，大约5.5h，细胞变得很不规则，细胞断裂，可以见到凋亡小体的产生。凋亡小体是细胞凋亡的特有特征(图
激光全息细胞成像及分析系统应用
细胞活力
激光全息细胞成像及分析系统可以实时监测细胞死亡过程，以及通过图像进行记录。全息技术再不需要荧光标记的情况下可以得到细胞形态学数据。Khmaladze A. et al(2012和Pavillion N. et al(2012使用DHM研究细胞死亡过程，观察到死亡过程中细胞体积显著减小。Kuhn et al(2013使用DHM研究活/死细胞特点时得到实验结果和和基于荧光标记方法结果相一致。他们使用PI和Hoechst标记细胞。染料法鉴定细胞死活是目前常见的鉴定方法，其中台盼蓝染色方法最常见。台盼蓝可穿透变性的细胞膜，与解体的DNA结合，使其着色，而活细胞能阻止染料进入细胞内，故可以鉴别死细胞与活细胞。鼠成纤维细胞L929接种在μ-slide(Ibidi,Germany上，肿瘤药物依托泊苷etoposide(100μM处理细胞，使用激光全息细胞分析系统(M3分析细胞的死亡，并与台盼蓝染色法进行比较。图1中左图为台盼蓝染色结果，右图为全息结果，细胞越白，细胞越厚。死细胞是圆的，薄的。两种方法得到的结果是
图5
细wk.baidu.com体积
图6
细胞厚度
图7细胞不规则度
细胞运动
恶性肿瘤细胞侵袭正常组织以及白细胞迁移到炎症部位中都会涉及到细胞运动的研究。细胞运动可以分为两种类型：随机运动(motility，有方向的运动(migration。不同细胞类型运动速率不一样，人纤维细胞运动很慢(12～60μm/h，中性粒细胞是运动最快的白细胞(900～1200μm/h。