苏黎世大学使用 ImageXpress 宽场系统研究宿主与病原体之间的相互作用

“我们需要能够以自动化和筛选兼容的方式成像,并快速定量荧光病毒斑块形成以及许多其他选择的标记物”

瑞士苏黎世大学分子生命科学研究所,Urs Greber 教授小组

Vardan Andriasyan

Fanny Georgi

Robert Witte

Luca Murer

Artur Yakimovich 博士(现就职于伦敦大学学院分子细胞生物学 MRC 实验室)

ImageXpress Micro Confocal 共聚焦高内涵成像分析系统

ImageXpress Micro XLS 宽场高内涵成像分析系统

挑战

在苏黎世大学,研究人员专注于被病毒等复制型病原体感染的人类细胞中发生事件的研究。这些事件通常包括新合成子代病原体的吞噬及其向非受感染的宿主细胞的扩散。他们的目标是阐明病毒如何控制膜和脂质功能以及动力学、细胞质转运过程和代谢,以支持其基因表达、子代形成,以及最终在细胞之间的传播。研究集中于腺病毒和鼻病毒,它们是两种引起人类呼吸道疾病的因子。

噬斑检测是病毒学中早期开发的定量检测方法之一。它最初由 Renato Dulbecco 开发,用于测定感染因子跨细胞单层的增殖。然而低通量是该检测的一个限制因素。因此该团队希望通过开发广泛适用且基于显微镜检查的高通量荧光方法来挖掘病理生物克隆细胞特征,从而增强此检测。

苏黎世大学使用 ImageXpress 宽场系统

解决方案

该小组使用 ImageXpress® 共聚焦系统和 ImageXpress 宽场系统对受感染的细胞进行成像和分析。使用这些仪器,并结合该小组内部开发的成像分析软件,他们使传统噬斑检测上升到一个新的水平 — 他们称之为 Plaque2.0

该小组结合先进的湿实验室、成像、图像和数据分析工具以及计算机模拟以显示、测定并预测不同病原体用于牺牲宿主以确保其生存和繁殖的策略。

Vardan Andriasyan 表示:“我们特别欣赏 ImageXpress 系统的一点是灵活性和可靠性有机结合。它是我们小组的工作主力。”

结果

该小组使用高内涵成像来增强传统噬斑检测,这使他们能够以自动化和筛选兼容的方式成像并快速定量病毒斑块形成,以及许多其他选择标记物。

通过使用 ImageXpress 共聚焦和宽场系统来分析病毒诱导的细胞事件,他们可研究感染期间发生的表型变化。多参数测定包括单个斑块水平或群体水平的感染密度、强度、面积、形状或位置信息。该团队采用了细胞和病毒的活细胞和终点成像,并将其与生化分析和数值模型相结合。

该小组相信,他们的研究将为细胞功能和感染过程的潜在分子机制提供新的见解,并为临床研究和生物技术中的病毒应用奠定基础。这也许能实现新型抗病毒制剂的设计。

以下复合荧光显微图像(非等比例)展示了用腺病毒(蓝色细胞)、痘苗病毒(橙色、绿色)和疱疹病毒(品红色)感染培养细胞时斑块的形成。这些图像均使用 ImageXpress Micro 宽场系统采集。

“IXM-XL 和 IXM-C 帮助我们以数据驱动的方式来发现新型病毒抑制剂。”

数据驱动方式下的病毒抑制剂

参考文献

参考图像

可在以下出版物中找到有关 Plaque2.0 检测的更多信息:

Yakimovich, A., Andriasyan, V., Witte, R., Wang, I. H., Prasad, V., Suomalainen, M., & Greber, U. F. (2015). Plaque2. 0 - A High-Throughput Analysis Framework to Score Virus-Cell Transmission and Clonal Cell Expansion. PloS one, 10 (9): e0138760.

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