[發(fā)明專利]一種基于理想化細(xì)胞半徑定量測(cè)量細(xì)胞鋪展速率的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110318629.7
• 申請(qǐng)日: 2011-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN102507580A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳勇;邵文祥;黃潔;曾芳發(fā)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/84
• 分類號(hào): G01N21/84
• 代理公司: 南昌新天下專利商標(biāo)代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，是用于測(cè)量貼壁細(xì)胞的鋪展速率以及各種藥物對(duì)細(xì)胞鋪展速率的影響的方法。

技術(shù)背景

細(xì)胞鋪展是貼壁細(xì)胞的重要生理活動(dòng)或功能之一，許多人體生理活動(dòng)或疾病與細(xì)胞的鋪展有關(guān)。例如，血管內(nèi)皮細(xì)胞通過細(xì)胞的鋪展來構(gòu)建血管內(nèi)壁或者修補(bǔ)破損的血管內(nèi)皮層，因此，內(nèi)皮細(xì)胞鋪展的改變往往與心血管疾病的產(chǎn)生、發(fā)展和腫瘤轉(zhuǎn)移等有關(guān)，而藥物對(duì)細(xì)胞鋪展的影響也必然是評(píng)估藥物療效的體外細(xì)胞試驗(yàn)中的重要指標(biāo)之一。

遺憾的是，目前對(duì)細(xì)胞鋪展機(jī)制，特別是藥物對(duì)細(xì)胞鋪展的影響的研究，還不是很清楚，其中細(xì)胞鋪展速率的精確、定量測(cè)量方法的缺乏就是主要原因之一。

目前，文獻(xiàn)報(bào)道的定量測(cè)量細(xì)胞鋪展的方法只有一個(gè)：將細(xì)胞鋪展的狀態(tài)（只是根據(jù)細(xì)胞的形態(tài)）劃分為不鋪展、半鋪展和完全鋪展三種，再計(jì)算出處于這三種狀態(tài)的細(xì)胞的數(shù)量或數(shù)量百分比。然而，這種定量測(cè)定細(xì)胞鋪展的方法非常粗糙：首先，確定不鋪展、半鋪展和完全鋪展三種狀態(tài)具有非常大的主觀性，沒有一個(gè)可定量的標(biāo)準(zhǔn)，畢竟每種細(xì)胞甚至每個(gè)單獨(dú)的細(xì)胞，它們完全鋪展時(shí)的形態(tài)或貼壁面積都可能不一樣，要判斷一個(gè)細(xì)胞是否完全鋪展是很困難的，即由此會(huì)產(chǎn)生一定的偏差。其次，半鋪展?fàn)顟B(tài)其實(shí)包含了很多個(gè)中間階段的狀態(tài)，因而，只將細(xì)胞鋪展劃分為三種狀態(tài)無法定量比較細(xì)胞鋪展隨著時(shí)間的變化。此外，通過計(jì)算細(xì)胞數(shù)量或數(shù)量百分比來定量細(xì)胞鋪展是間接的方法，而沒有定量測(cè)量鋪展速率來得直接。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于理想化細(xì)胞半徑定量測(cè)量細(xì)胞鋪展速率的方法，以取代已有的傳統(tǒng)定量測(cè)量方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

將處于懸浮狀態(tài)的貼壁細(xì)胞種植在培養(yǎng)孔或板上，在細(xì)胞貼壁和鋪展過程中，使用成像設(shè)備，捕獲大量細(xì)胞在不同時(shí)間點(diǎn)（T_n）的形貌圖，測(cè)量出每個(gè)細(xì)胞的貼壁面積（A），將鋪展前后細(xì)胞的形態(tài)理想化為圓形，并計(jì)算出所有細(xì)胞在單位時(shí)間內(nèi)的半徑變化速率，此即被定義為細(xì)胞鋪展速率。細(xì)胞鋪展速率計(jì)算公式如下：

其中，Rs表示細(xì)胞的鋪展速率；T_n+1表示細(xì)胞貼壁后鋪展的n+1時(shí)刻（測(cè)量設(shè)定中n時(shí)刻之后的一個(gè)時(shí)刻），T_n表示細(xì)胞貼壁后鋪展的n時(shí)刻；A_n+1表示細(xì)胞鋪展過程中的n+1時(shí)刻單個(gè)細(xì)胞的貼壁面積（或所有細(xì)胞的貼壁面積的平均值），A_n表示細(xì)胞鋪展過程中的n時(shí)刻單個(gè)細(xì)胞的貼壁面積（或所有細(xì)胞的貼壁面積的平均值）。

本發(fā)明所述的成像設(shè)備，可以是能夠分辨單個(gè)細(xì)胞形態(tài)且具有圖像記錄功能的顯微鏡，包括普通光學(xué)顯微鏡或激光共聚焦顯微鏡和原子力顯微鏡等。

本發(fā)明的主要特點(diǎn)是：不劃分不鋪展、半鋪展和完全鋪展三種細(xì)胞鋪展?fàn)顟B(tài)，而是以細(xì)胞的理想化半徑為標(biāo)準(zhǔn)，半徑越大說明細(xì)胞鋪展的程度越大；根據(jù)細(xì)胞鋪展所用時(shí)間和半徑的變化而計(jì)算出來的鋪展速率，可說明不同時(shí)間內(nèi)細(xì)胞鋪展變化的快慢。因而，本發(fā)明解決了上面所述的傳統(tǒng)方法的缺點(diǎn)，可取而代之。

此外，本發(fā)明比傳統(tǒng)的細(xì)胞鋪展測(cè)量方法要更加精確，傳統(tǒng)方法只能測(cè)量細(xì)胞鋪展的狀態(tài)，而無法定量測(cè)量細(xì)胞鋪展的速率，更無法比較不同時(shí)間段的細(xì)胞鋪展速率。本發(fā)明所需測(cè)量設(shè)備也很簡(jiǎn)單，是生物學(xué)研究中常用的設(shè)備；計(jì)算方法同樣簡(jiǎn)單、可行，如將來設(shè)計(jì)出一套算法或軟件，也易于整合到測(cè)量設(shè)備中去。

具體實(shí)施方案

本發(fā)明將通過以下實(shí)施例作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明所述的實(shí)施例所使用的成像設(shè)備為德國(guó)產(chǎn)的Carl?Zeiss?710激光共聚焦顯微鏡，其中細(xì)胞貼壁面積的測(cè)量，是使用該顯微鏡的面積測(cè)量功能（該顯微鏡自帶的LSM?710?Release?Version?5.5?sp2軟件）。

實(shí)施例1：細(xì)胞鋪展的定量測(cè)量。