Molecular Devices (Hong Kong) Ltd. 崔瑞廷先生

在生醫研究領域，顯微技術一直是不可或缺的重要工具，而現今研究不僅講求顯微影像解析度，更進一步要求能夠量化、具統計意義以及具再現性。ImageXpress系統因此應運而生，提供自動化高品質顯微影像擷取以及量化的研究利器。此系統可自動化拍攝玻片以及6-1536孔盤，拍攝全程使用雷射自動對焦與磁懸浮式載物台進行高精度影像擷取，並可對影像進行各樣定量分析，如: 蛋白質定量、細胞移動軌跡追蹤、apoptosis、co-localization、mitochondria分析……等。第七共研免疫研究核心最新添購的ImageXpress NANO即為系列產品之一，而本期電子報將介紹最新高內涵影像系統研究應用。

應用範例:

1. iPSC organoid development assay

誘導性多功能幹細胞(iPSC: Induced pluripotent stem cell) 因其可誘導分化特性，現已廣泛應用在神經、肝臟、心血管等各類細胞模型中。傳統使用的細胞株實驗模型雖已行之有年，並且建立了不同疾病模式與藥物開發平台，但為了更快速、更有效開發更安全的藥物，越來越需要複雜性更高、更具有生物相關性及預測性的方法，例如近年興起由人類多功能幹細胞分化而成的類器官(organoid)實驗平台。類器官相較於傳統細胞株平台具有更高的生物相關性、具立體結構且更能模擬真實生物體的情況；而與實驗動物模型相較，類器官更易於進行包含基因調控與藥物作用在內的操作、觀察，並保留人類細胞特性(Fig. 1) [1]。但2D細胞株平台相比，類器官為3D模型且組成細胞種類更為複雜，也因此對於顯微影像拍攝品質與定量分析能力的需求比平面模型更高。

Yashraj Biotechnology Limited為開發製造抗原與重組蛋白的公司，其商品面向涵蓋癌症、心血管、肝臟、神經……等各疾病領域。而為了模擬各類疾病模式並建構藥物開發平台，Yashraj Biotechnology使用spheroid/ organoid模型來進行實驗，並採用ImageXpress NANO取代原先傳統顯微系統，以獲得更高品質3D影像[2]。

 

2. SARS-CoV-2 neutralizing antibody

2019年底，由新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)引起的嚴重特殊傳染性肺炎(COVID-19)疫情肆虐全球，其傳染力之強、速度之快造成全世界人類健康的極大威脅。也因此，抗新型冠狀病毒的藥物(包含抗病毒藥、疫苗)研發，成為這兩年來全球都在關注的議題。在抗病毒藥物研發過程中，判斷病毒感染程度或抑制程度的常用方法之一，就是在顯微鏡下進行螢光染色檢測與細胞病變作用(CPE: cytopathic effect)檢測。透過細胞核染色(Hoechst)和病毒螢光拍攝，可計算總細胞數以及感染細胞數，並藉此測試不同藥物或基因調控下，病毒感染效率，並理解病毒感染機轉[3]。

而細胞病變作用無須染色，可直接透過穿透光觀察細胞型態與數量的變化來判斷病毒作用。此方法適用於會造成細胞死亡的病毒判斷，SARS-CoV-2即為其中之一。中研院與長庚研究團隊使用ImageXpress NANO進行細胞病變作用觀察，確認長時間中和抗體作用效果[4]。

1. Jihoon Kim1, Bon-Kyoung Koo, and Juergen A. Knoblich. Nat Rev Mol Cell Biol. 2020 Oct;21(10):571-584.

2. https://www.moleculardevices.com/en/assets/customer-breakthrough/dd/img/yashraj-biotechnology

3. Cantuti-Castelvetri et al., Science 370, 856–860 (2020)

4. Huang K-YA, Tan TK, Chen T-H, Huang CG, Harvey R, Hussain S, et al. PLoS Pathog 17(2):e1009352 (2021)

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