基于微板的阻抗和热传感系统,用于并发的细胞活力和计数分析

科学领域:

• 生物技术和生物医学工程 生物技术和生物医学工程
• 细胞生物学和细胞分析
• 生物感知技术的技术

背景情况:

• 传统的细胞计数和活力测试往往具有破坏性,只提供终点数据.
• 准确的实时监测细胞群对于优化生物过程和药物发现至关重要.
• 现有的方法缺乏在标准微板格式中进行连续,非破坏性分析的能力.

研究的目的:

• 开发和验证一种新型的多参数传感平台,用于同时,无标签地测量细胞数量和活力.
• 整合热和阻抗传感方式,以独立评估生物质和膜完整性.
• 为了实现实时,非破坏性监测细胞培养在微板格式.

主要方法:

• 开发基于微板的传感平台,集成热和阻抗传感元件.
• 利用热 (生物质) 和阻抗 (膜完整性) 传感器对细胞参数的不同灵敏度.
• 应用多变量回归模型来独立预测细胞数量和活力.
• 使用Saccharomyces cerevisiae培养物在不同度和可活性状态下进行实验验证.

主要成果:

• 该平台成功实现了细胞计数和活力的同时,无标签的分析.
• 多变量回归模型实现了0.106 × 10 7 个细胞的根平均平方误差和19.67%的可行性.
• 在较高的细胞度下,预测准确性得到改善,可活性误差降至5.02%.
• 实时,非破坏性监测细胞培养的证明能力.

结论:

• 集成传感平台为传统的破坏性细胞分析方法提供了一个有希望的,具有成本效益的替代方案.
• 对细胞群动态的实时洞察力可以显著提高生物过程优化,药物查和毒性测试.
• 该平台与标准微板的兼容性使其能够无集成到现有的实验室工作流程中.