美國Axion公司Mastro Z實(shí)時(shí)無(wú)標記細胞分析儀，是基于阻抗技術(shù)研發(fā)的第三代無(wú)標記、實(shí)時(shí)、非侵入式細胞分析設備，于2019年秋季上市，其培養檢測一體機設計、強大的全自動(dòng)數據分析，成為長(cháng)時(shí)間不間斷細胞檢測的有力工具。

高精準度——提供三個(gè)頻率下的實(shí)時(shí)參數，可以更清晰、更精確地了解細胞當前動(dòng)態(tài)變化，例如細胞數量（細胞死亡）、細胞屏障（細胞間緊密連接被破壞）、GPCR離子通道（細胞外形可能變化）等；
全自動(dòng)分析——內置強大的AxIS-Z數據分析軟件，無(wú)需人工計算，可實(shí)時(shí)得到KT50（半數殺傷時(shí)間）、柱狀圖、增殖、凋亡曲線(xiàn)等；
數據安全——Maestro Z自帶500G存儲空間，數據實(shí)時(shí)自動(dòng)保存，雙通路備份檢測，確保重要數據不丟失；
數據合規——符合FDA頒布的21CFRPart 11，確保數據的合規，以備審查；
一體設計——內置智能環(huán)境倉，可在超凈臺里操作，無(wú)需額外CO2培養箱，節省空間。
  

 
追蹤免疫T細胞介導的細胞死亡

神經(jīng)膠質(zhì)瘤是一種惡性腦腫瘤，人體免疫系統中的效應T細胞，有著(zhù)高特異性和固有的細胞毒性，在未來(lái)的腦膠質(zhì)瘤研究中被人們寄予很高的期望。Maestro Z的阻抗測試有著(zhù)高靈敏、無(wú)標記及無(wú)損的特點(diǎn)，為連續監控腫瘤細胞增殖和免疫細胞介導的細胞毒性提供了可能，因而被用來(lái)評估免疫效價(jià)。

如左圖所示，我們將惡性膠質(zhì)母細胞瘤細胞株U87MG，以三種不同的細胞密度及四重復的形式，分成12個(gè)樣本種到CytoView-Z阻抗板內。使用Maestro Z對其阻抗值變化持續監測24小時(shí)后，以10:l的比例將被激活的人T細胞加入到這些樣本孔內，后續能夠觀(guān)察到阻抗值的降低。這和預期中的T細胞介導U87細胞裂解效應是一致的。對比之下，那些未經(jīng)處理的腫瘤細胞樣本（淺藍色顯示），某同時(shí)段測得的阻抗值則繼續上升。

中圖顯示了在這三種處理條件下（不同的T細胞數量）檢測到的實(shí)時(shí)細胞裂解比例。在這基礎上，我們就能如右圖所示，對每種處理方案的KT50值（裂解50%腫瘤細胞所需時(shí)間）進(jìn)行計算�？梢钥吹�，要達到更快的U87MG細胞殺傷速度，我們就需要更高的T細胞密度。

細胞毒性的動(dòng)態(tài)研究

當需要測試新藥時(shí)，傳統的終點(diǎn)法實(shí)驗只能區分細胞樣本的死活，而無(wú)法了解細胞反應的動(dòng)態(tài)過(guò)程并對背后的機理做出解釋。Maestro Z所提供的無(wú)標記、非侵入的連續監控能力，得以捕捉到細胞毒性的全程。不僅能看到毒性的程度，還能揭示其動(dòng)態(tài)學(xué)和細胞死亡的速率。通過(guò)這些細胞反應的動(dòng)態(tài)表現，更容易洞悉一個(gè)藥物的效力及作用機理。

例如用Doxorubicin（阿霉素）處理A549細胞（人非小細胞肺癌細胞）后，阻抗測試揭示了樣本的動(dòng)態(tài)反應（左圖為實(shí)時(shí)連續檢測結果，中圖為虛線(xiàn)處單個(gè)時(shí)間點(diǎn)的讀數）。在同一塊板上，我們可以將Doxorubicin處理組的阻抗數據和細胞生長(cháng)組（未加藥對照）及細胞死亡組（加入Tergazyme清潔劑）的相關(guān)數據做比對，從而得知Doxorubicin導致細胞溶解比例的實(shí)時(shí)效應，并能夠覆蓋藥物反應的整個(gè)過(guò)程。

細胞樣本專(zhuān)屬功能檔案

基于各自不同的生物學(xué)功能，細胞樣本間的生長(cháng)、貼附及互作會(huì )有所不同。這些特性共同構成了一個(gè)獨特的細胞檔案。Maestro Z可以記錄這些信息，并基于細胞各種特性（如種類(lèi)、密度、形態(tài)和貼附）的不同來(lái)將它們分開(kāi)歸檔。細胞功能檔案可被用于細胞質(zhì)控、純度分析、量化生長(cháng)速率和優(yōu)化實(shí)驗啟動(dòng)時(shí)間點(diǎn)等方面。這些功能的實(shí)現無(wú)需復雜的實(shí)驗設定和分析。只需一個(gè)按鍵，Maestro Z系統就能穩定測試環(huán)境，長(cháng)時(shí)間非侵入地監測細胞，提供實(shí)時(shí)的生長(cháng)曲線(xiàn)和簡(jiǎn)明的終點(diǎn)圈示。

我們將Hela細胞按照不同密度種入Maestro Z系統專(zhuān)用的CytoView-Z阻抗測試板內，并對其貼附、伸展及增殖的不同生長(cháng)階段開(kāi)展監測。如左圖所示，可以看到對應于這些階段的實(shí)時(shí)阻抗記錄。其中任意時(shí)間的終點(diǎn)數據（如第16個(gè)小時(shí)）都可以以柱狀圖的形式單獨表示出來(lái)（如中圖）。而從右圖可以看出Hela、A549、Calu-3這三種不同細胞的生長(cháng)曲線(xiàn)都不盡相同。

感知受體介導的快速信號傳導

經(jīng)由信號傳導通路，細胞能夠接收外界的信息。胞外信號分子與細胞表面的對應受體結合后，細胞內的信號傳導就會(huì )被觸發(fā)，并最終決定細胞的行為�？缒な荏w中的最大家族是G蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs）。被結合后，它們將導致細胞構象的改變并引起下游的一系列反應。這些細微的變化通常發(fā)生迅速，但其對細胞生理的重大影響卻能夠持續幾分鐘至幾個(gè)小時(shí)。通過(guò)阻抗檢測，我們能夠將其捕獲并量化。Maestro Z的高靈敏度及連續監測特性，賦予您測試細胞信號傳導動(dòng)態(tài)的能力，無(wú)論這個(gè)過(guò)程有多久。

如左圖所示，我們將Calu-3細胞培養在阻抗檢測板中，隨后加入不同濃度的異丙腎上腺素（一種強效β腎上腺素受體拮抗劑，圖中青色所示），并觀(guān)察阻抗值的實(shí)時(shí)變化。如果我們將20分鐘時(shí)間點(diǎn)的數據做成柱狀圖（如中圖所示），可以看到最高藥物濃度組的阻抗值在那時(shí)已經(jīng)降到了最低，而最低藥物濃度組則已經(jīng)回復到了基線(xiàn)值。我們還可以探索不同機理的化合物對于細胞信號傳導的不同作用。如右圖所示，橙色標識的組胺處理組（100µM）很迅速地出現了短時(shí)間的阻抗值降低；而灰色標識的細胞松弛素處理姐，由于其細胞周期停止及肌動(dòng)蛋白合成受抑制，則表現出前高后低的阻抗變化規律。