HCSBX高内涵成像分析系统

产品概述

HCSBX高内涵成像分析系统是一套面向生命科学研究和药物筛选的自动化显微成像与图像分析平台。系统将宽场荧光成像、转盘式共聚焦成像、自动水浸物镜、大画幅sCMOS相机、电动载物台和智能图像分析软件集成于统一工作流程。

平台可对固定细胞、活细胞、二维细胞模型、细胞球和类器官进行自动成像与定量分析，支持从常规细胞检测到3D图像重建、Cell Painting、蛋白质相互作用及机器学习表型分析等应用。

HCSBX提供Quattro、FLEX和LIVE三种配置，可根据实验通量、成像模式及活细胞环境控制需求进行选择。

成像原理

系统通过高能固态光源激发样品中的荧光标记，利用宽场荧光或转盘式共聚焦光路采集细胞图像。

宽场荧光模式适合常规荧光成像和高通量筛选；转盘式共聚焦采用多点同步扫描方式，可抑制非焦平面背景，适合较厚样品、细胞球和类器官的三维成像。

采集得到的图像由Harmony软件进行细胞识别、分割、特征提取和统计分析。PhenoLOGIC机器学习模块可根据用户标记的代表性细胞，建立细胞类型或表型分类模型。

产品特点

1. 宽场与共聚焦成像

系统支持宽场荧光和转盘式共聚焦两种成像模式。宽场模式适合快速筛选和常规细胞分析，共聚焦模式适合背景抑制、3D样品和亚细胞结构成像。

2. 最高8个激发光源

FLEX及LIVE配置最高支持8个高能固态激发光源，可根据不同荧光染料选择相应激发波段，满足多通道荧光实验需求。

3. 自动水浸物镜

可配置自动水浸物镜，通过较高数值孔径采集更多荧光信号。根据彩页资料，与高数值孔径空气物镜相比，光采集量最高可提升约4倍。

自动水浸设计适合3D成像和低光照活细胞实验，可减少手动加水操作。

4. 转盘式共聚焦技术

转盘式共聚焦采用多点同步成像，相比传统单点扫描具有较快的图像采集速度，并可减少长时间成像过程中的光漂白和光毒性。

5. 大画幅sCMOS相机

系统配置低噪声、宽动态范围的大画幅sCMOS相机，可用于高灵敏度荧光检测及较大视野的图像采集。

6. 3D细胞模型成像

系统支持高精度Z轴扫描和共聚焦Z-stack采集，可对细胞球、类器官及其他复杂三维细胞模型进行图像采集、重建和定量分析。

7. PreciScan智能预扫

PreciScan首先使用低倍物镜对样品进行预扫描，通过图像分析定位细胞球、干细胞集落或目标细胞，再切换高倍物镜进行局部精细成像。

该方式能够减少无目标区域的图像采集，降低数据量并缩短高分辨率扫描时间。

8. 活细胞环境控制

HCSBX LIVE配置支持37℃温度控制以及CO₂和O₂气体控制，可在成像过程中维持细胞培养环境，适合长时间活细胞动态监测。

9. 机器学习表型分析

PhenoLOGIC机器学习模块可通过用户选择的代表性细胞进行训练，自动筛选具有区分能力的形态、纹理、荧光强度及空间分布参数，实现细胞类型或表型分类。

10. 自动化平台整合

系统兼容机械臂、液体处理工作站及其他自动化设备，可组成从样品处理、加样、成像到数据分析的自动化高内涵筛选流程。

软件功能

Harmony高内涵采集分析软件主要包括：

• 多通道成像参数设置；

• 自动图像采集；

• 细胞核和细胞质识别；

• 细胞及亚细胞区域分割；

• 形态学参数分析；

• 荧光强度及空间分布分析；

• 图像纹理分析；

• 3D图像重建；

• Z轴图像分析；

• 细胞球内细胞核计数；

• FRET分析；

• Cell Painting表型分析；

• 多参数命中筛选；

• 数据统计和结果展示；

• 原始图像及实验参数自动存档。

系统提供近40种即用型实验分析方案，也支持用户通过模块化流程建立自定义分析方法。

主要配置

HCSBX Quattro基础型

• 4个高能固态激发光源；

• 宽场荧光成像模块；

• 大画幅sCMOS相机；

• 电动XY载物台；

• 基础图像分析软件；

• 支持后续扩展升级。

适合固定细胞分析、常规荧光成像及常规高内涵筛选。

HCSBX FLEX进阶型

• 最高8个高能固态激发光源；

• 宽场荧光成像；

• 转盘式共聚焦成像；

• 灵活的激发和发射组合；

• PhenoLOGIC机器学习分析；

• PreciScan智能预扫；

• 支持3D成像和复杂表型分析。

适合细胞球、类器官、Cell Painting和复杂细胞模型研究。

HCSBX LIVE活细胞型

• 包含FLEX主要功能；

• 温度控制；

• CO₂及O₂气体控制；

• 自动水浸物镜；

• 低光毒性共聚焦成像；

• 长时间活细胞动态监测。

适合活细胞动力学、细胞迁移、信号通路和长期药物作用研究。

主要技术规格

主要应用

固定细胞分析

支持多通道荧光图像采集，可对细胞数量、形态、荧光强度、蛋白定位和亚细胞结构进行定量分析。

活细胞动态分析

结合低光毒性成像及环境控制模块，可开展细胞增殖、迁移、凋亡、细胞周期和信号转导等长时间动态研究。

细胞球及类器官分析

通过共聚焦Z-stack采集和3D图像分析，对细胞球及类器官的形态、体积、内部结构和荧光分布进行定量分析。

Cell Painting表型分析

使用多种荧光标记对不同细胞区室进行染色，提取形态、纹理、强度和空间分布等多维参数，建立细胞表型指纹。

药物筛选

可比较不同药物、浓度和处理时间对细胞表型的影响，适用于候选化合物筛选、药效评价及作用机制研究。

蛋白质相互作用分析

系统支持FRET成像及专用分析方法，可用于研究蛋白质相互作用、构象变化和活细胞信号通路动态。

肿瘤研究

用于研究肿瘤细胞增殖、迁移、侵袭、血管生成、细胞死亡及药物反应等过程。

感染性疾病研究

可通过自动成像和单细胞定量分析检测感染率、细胞形态变化及病原体与宿主细胞相互作用。

神经科学研究

可用于树突形态、蛋白聚集、转录因子转位、神经递质转运及受体内化等指标的成像分析。

配置说明

Quattro、FLEX和LIVE的光源数量、共聚焦模块、物镜、环境控制及软件功能不同，具体配置以订购型号和供货技术协议为准。