在细胞生物学的微观世界里，细胞迁移是一个至关重要的过程，它与胚胎发育、组织修复、免疫反应以及肿瘤转移等多种生理和病理现象密切相关。细胞划痕实验作为研究细胞迁移的关键手段，在生命科学领域发挥着重要作用。该实验通过人为制造细胞层上的划痕，模拟体内细胞迁移的环境刺激，进而观察细胞在不同条件下向划痕区域移动、增殖的过程，为医学和生物学研究提供了直观且有力的数据支持。

在细胞划痕实验中，细胞铺板长满后用移液器吸头制造划痕，形成边缘清晰的“伤口”区域。用PBS清洗去细胞碎片，样本置于培养箱中继续培养。通过定期将样本置于显微镜下观察记录划痕区域的细胞迁移情况，借助第三方软件量化评估划痕闭合速率，从而反映细胞的迁移或修复能力。

常规的细胞划痕实验存在以下不足：

①操作一致性问题：划痕通常依靠手工操作，如使用枪头，很难保证每次划痕的宽度、深度和形状完全一致，这会引入实验误差，影响结果的准确性和可重复性。

②缺乏动态监测：常规的观察方式难以提供细胞迁移全过程的连续、动态监测，不利于深入理解细胞迁移动力学，且数据处理相对麻烦。

JuLI™ Stage活细胞成像仪对于细胞划痕实验可以提供的帮助

1. 实时动态监测：能够在不干扰细胞培养环境的情况下，对细胞划痕后的迁移过程进行实时、连续的观测，无需像传统方法那样定时将细胞从培养箱中取出观察，避免了频繁操作对细胞的影响，可获取细胞迁移的完整动态过程，有助于深入研究细胞迁移动力学。

2. 提高数据准确性：JuLI™ Stage成像仪可配备划痕分析软件，成套的划痕器可轻松实现96孔板统一划线，保证划痕的宽度、深度和形状完全一致,，减少实验分析误差。另外内置智能分析软件和算法，可自动对拍摄的图像进行处理和分析，计算细胞融合度生成划痕愈合曲线，减少人工分析带来的误差，提高了数据的准确性和可靠性。

3. 减少实验干扰与污染：无需频繁进出超净间、打开培养箱，有效减少了外界环境对细胞生长的干扰和污染风险，使细胞能在更稳定的环境中生长和迁移，保证了实验结果的真实性。

4. 远程监控与操作便捷：科研人员可以通过电脑或移动设备随时随地远程监控细胞的培养和迁移进度，方便根据实验情况及时调整实验参数和安排后续实验，提高工作效率，为科研人员提供了更多的灵活性。

5. 多维度分析：JuLI™ Stage成像仪具备荧光成像（GFP&RFP&DAPI）功能，除了对细胞进行明场观察外，还可以结合荧光标记技术，对细胞内的特定分子或信号通路进行标记和观察，从而在细胞迁移过程中同时获取细胞的生理、生化等多维度信息，进一步深入研究细胞迁移的机制。

JuLI™ Stage活细胞成像仪在划痕实验的应用案例

细胞迁移机制研究：在神经发育研究中，利用活细胞成像仪观察神经细胞划痕后的迁移情况，可深入了解神经细胞如何在胚胎发育过程中迁移到正确位置以形成神经网络。在肿瘤转移研究方面，通过观察肿瘤细胞的划痕愈合过程，分析肿瘤细胞迁移的速度、方向和路径，探究肿瘤细胞转移的分子机制，如研究某些信号通路激活后对肿瘤细胞迁移能力的影响。

案例：使用JuLI™ Stage 拍摄A673细胞，共监测48h。拍摄完成后用仪器自带的JuLI™ STAT分析软件批量量化愈合面积，发现ARID1A 基因缺失会导致细胞迁移能力大幅降低。

细胞分化与再生研究：以干细胞为研究对象，在进行细胞划痕后，使用活细胞成像仪跟踪观察干细胞向不同细胞类型分化的过程以及在组织修复中的迁移行为，为组织再生和修复机制研究提供依据。

案例：细胞几何感知涉及细胞骨架重塑和生化信号的激活，从而控制细胞行为的多个方面。而几何手性在调控细胞行为中的作用以及其背后的生物物理机制仍然难以捉摸，实验人员为探究几何手性在调节细胞行为中的作用进行细胞迁移实验，通过JuLI™ Stage活细胞成像分析系统拍摄，实时记录GFP转染的hMSCs细胞从平面向手性几何形状移动的一系列荧光图像。观察到细胞优先向右旋几何形状迁移。

药物筛选与评价：建立肿瘤细胞或血管内皮细胞的划痕模型，利用活细胞成像仪观察不同药物处理后细胞划痕愈合的情况，快速筛选出具有抑制细胞迁移能力的潜在抗肿瘤药物或促进血管生成的药物。通过对比不同药物浓度下细胞迁移的速度和程度，评估药物的有效性和安全性，为药物研发提供重要的体外实验数据。

案例：CXCL12 在衰老肿瘤细胞中表达，研究者推测CXCL12 可能会影响肿瘤细胞浸润。通过JuLI™ Stage 延时成像，探究不同浓度的CXCL12对细胞迁移的影响，结果发现低浓度的CXCL12吸引了 Jurkat T 细胞，表明其具有趋化作用；而高浓度CXCL12导致Jurkat T细胞失去方向性，而向反方向迁移。

心血管疾病研究：在研究血管损伤修复时，对血管内皮细胞进行划痕，用活细胞成像仪观察内皮细胞的迁移和增殖情况，探讨动脉粥样硬化等心血管疾病的发病机制，为疾病的预防和治疗提供理论基础。

案例：胆固醇不仅会诱导炎症反应并在动脉粥样硬化斑块的细胞中沉积，还会调节动脉粥样硬化进展中的细胞力学、增殖和迁移。他汀类药物可抑制细胞胆固醇的生物合成，临床上会开给高胆固醇血症或相关心血管疾病患者。为了研究氟伐他汀对血管平滑肌细胞（VSMC）在不同涂层上迁移的影响，研究者使用采用JuLI™ Stage 延时成像观察细胞迁移，在10x物镜下每10分钟成像一次，共记录24小时细胞迁移情况。后续用Image J分析图像堆栈。结果表明氟伐他汀治疗导致 VSMC 在 FN 覆盖的总距离显着下降，但在 COL1 涂层基材上没有。

综上，活细胞成像仪在细胞迁移方向研究中发挥重要作用。其凭借独特优势，助科研人员实时捕捉细胞迁移轨迹与方向变化，解析迁移机制。未来技术革新将使其进一步拓展研究边界，推动多学科融合，为生命科学及攻克疾病带来更多突破。

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