多功能酶標(biāo)儀指擁有多種檢測模式的單體臺式酶標(biāo)儀。通常某些多用途高端型酶標(biāo)儀支持標(biāo)準(zhǔn)1cm比色皿檢測，不僅僅微孔板可進(jìn)行吸光度(Abs)、熒光強(qiáng)度(FI)、時間分辨熒光(TRF)、熒光偏振(FP)、和化學(xué)發(fā)光(Lum)檢測，并且從以上技術(shù)中衍生出多種檢測方法，主要包括時間分辨熒光共振能量轉(zhuǎn)移(TR-FRET)、AlphaScreen/AlphaLISA及BRET，另外1cm比色皿也可進(jìn)行除吸光度檢測外的熒光強(qiáng)度和化學(xué)發(fā)光檢測。
　　傳統(tǒng)酶標(biāo)儀只能通過讀取光強(qiáng)度值這種單一數(shù)據(jù)來測定被檢測物濃度，無法給出更多信息，在細(xì)胞檢測中則會因為細(xì)胞分布不均或數(shù)量太少而影響結(jié)果準(zhǔn)確性。為了滿足細(xì)胞類檢測對數(shù)據(jù)的更高要求，如細(xì)胞數(shù)量、生長融合度、細(xì)胞形態(tài)和增殖、凋亡水平等，具有成像功能的多功能酶標(biāo)儀應(yīng)運而生，讓酶標(biāo)儀也能“看的見、看的清”，不僅大大豐富了傳統(tǒng)酶標(biāo)儀的數(shù)據(jù)輸出種類，同時也提升了結(jié)果的可靠性，擴(kuò)展了研究人員的工作能力，使之成為生物學(xué)和藥篩領(lǐng)域的得力工具之一。
　　酶標(biāo)儀讀數(shù)反映一個區(qū)域的光信號強(qiáng)度，但不關(guān)心這個區(qū)域中信號的分布和信號是來自背景或陽性染色，而成像則可以“看到”具體對象，從而提取出更確切的信息。
　　普通酶標(biāo)儀每個孔只有一種數(shù)據(jù)，但是具有成像功能的酶標(biāo)儀還可以獲得樣品計數(shù)、樣品面積、樣品平均熒光強(qiáng)度、樣品總熒光強(qiáng)度、孔覆蓋率和感興趣蛋白表達(dá)量等種類更加豐富的數(shù)據(jù)。因此，具有成像功能的酶標(biāo)儀的誕生填補(bǔ)了普通酶標(biāo)儀與高內(nèi)涵成像系統(tǒng)之間的空白，是一座架起酶標(biāo)儀和高內(nèi)涵成像系統(tǒng)之間的橋梁。
　　成像功能硬件特點
　　成像硬件部分采用LED燈作為光源，CCD作為檢測器，具有激光自動聚焦功能，其亮點在于光源并非采用傳統(tǒng)的垂直照射多孔板的方式，而是很有創(chuàng)意的采用了斜照明方式，照射角度小于90度，這樣避免了垂直照射時反射光也會垂直反射到熒光光路從而對熒光信號檢測造成強(qiáng)烈干擾的缺點，這種特殊的光路設(shè)計可使反射光從另一個方向反射出去，獲得的熒光信號有更高的信噪比，且大大提升了對弱熒光的檢測靈敏度。
　　酶標(biāo)儀成像功能的應(yīng)用
　　1、透射光通道下的無標(biāo)記細(xì)胞識別和計數(shù)
　　基于細(xì)胞成像的分析技術(shù)一般需要使用熒光染料進(jìn)行標(biāo)記，一些熒光標(biāo)記可能對活細(xì)胞具有毒性或者只能用于固定過的細(xì)胞進(jìn)行染色。無標(biāo)記細(xì)胞分析技術(shù)使得研究者既無需耗時耗力的染色流程也無需擔(dān)心染料對正常細(xì)胞活力的影響，就可以計算出細(xì)胞數(shù)目和細(xì)胞匯合度，**時間獲得量化的細(xì)胞增殖及健康情況的數(shù)據(jù)。
　　無標(biāo)記細(xì)胞分析技術(shù)進(jìn)行細(xì)胞計數(shù)：將 CHO 細(xì)胞按照 8000/孔至 250/孔的密度鋪在 384 孔板中并培養(yǎng)過夜。第二天，使用細(xì)胞成像系統(tǒng)的透射光 (TL) 通道進(jìn)行成像。為了更好的比較無標(biāo)記細(xì)胞計數(shù)和熒光標(biāo)記細(xì)胞計數(shù)兩種方法的效果，相同細(xì)胞被固定后用綠色全細(xì)胞染料或紅色核染料進(jìn)行染色，然后使用相應(yīng)的熒光通道 ( 541 nm 和713 nm )進(jìn)行成像。
　　無標(biāo)記分析技術(shù)使用的是透射光通道成像后對細(xì)胞數(shù)目進(jìn)行計算。
　　總結(jié)：無標(biāo)記分析技術(shù)作為一種可進(jìn)行細(xì)胞計數(shù)和監(jiān)測細(xì)胞生長狀態(tài)的新方法，可大大節(jié)約了試驗的時間和昂貴的染料。無需固定細(xì)胞和染色意味著生長中的活細(xì)胞也能在任何時間被分析檢測，并且不干擾細(xì)胞之后的正常生長，方便進(jìn)行后續(xù)分析檢測。
　　2、DAPI染色替代方案：活細(xì)胞成像計數(shù)
　　DAPI是一種常用于多種成像實驗，如熒光顯微成像，染色體擴(kuò)散，F(xiàn)ACS和一些細(xì)胞檢測中細(xì)胞核DNA的染色標(biāo)記。然而，檢測過程中UV的激發(fā)會誘發(fā)DAPI光轉(zhuǎn)化并影響FITC/GFP通道的檢測，導(dǎo)致錯誤的結(jié)果解析。而且，為了獲得*佳的染色結(jié)果，DAPI染色還需要進(jìn)行細(xì)胞固定。針對這些不足，本次應(yīng)用提供了一些DAPI 染色的替代方案，包括完全無需細(xì)胞染色的，可以用于活細(xì)胞染色的無標(biāo)記技術(shù)。
　　對于細(xì)胞計數(shù)，StainFree技術(shù)和活細(xì)胞紅色染料可以達(dá)到和DAPI細(xì)胞計數(shù)一樣的效果, 但是D A P I 需要在染色之前固定。StainFree的優(yōu)勢就是*大程度保留細(xì)胞活力，并且盡可能減少操作時間，因為StainFree既不涉及熒光染料，也不涉及固定。對于需要核染的情況，如監(jiān)測核大小或著色水平，活細(xì)胞紅色染料可用于替代DAPI，但不需要固定。它跟DAPI一樣也不會干擾綠色熒光成像，而DAPI已經(jīng)被證明過了。StainFree技術(shù)或活細(xì)胞紅色染料更適用于基于活細(xì)胞的實驗，并且能夠更好地證明實驗結(jié)果。
　　3、無標(biāo)記細(xì)胞增殖和形態(tài)評價
　　越來越多的化合物因為人類活動而被釋放到環(huán)境當(dāng)中，有許多對野生生物和人類具有潛在的長期負(fù)面影響。在20世紀(jì)，有幾千種化合物被注冊到歐盟市場，在這些化合物的生產(chǎn)和使用中有一些被釋放到了環(huán)境當(dāng)中。近些年，大家都致力于在化合物毒性方面開發(fā)新的方法以快速篩選各種化合物。在體外毒性測試中，經(jīng)常會用終點法檢測對細(xì)胞增殖的抑制，但也會有兩大局限：
　　（1）一些毒性實驗如MTT，是基于特異酶的活性，而一些化合物會影響酶活卻并不產(chǎn)生細(xì)胞毒性；
　　（2）數(shù)據(jù)種類單一，不足以提供更多證明化合物有害的指標(biāo)。
　　高內(nèi)涵篩選(HCS)是目前*新的全自動成像和定量分析方式，提高數(shù)據(jù)輸出的通量及種類，是目前發(fā)現(xiàn)新化合物和評價其作用更為有效的手段。
　　4、熒光蛋白表達(dá)
　　GFP的轉(zhuǎn)染優(yōu)化
　　熒光蛋白表達(dá)，例如綠色熒光蛋白(GFP)，其讀數(shù)通常用于報告基因檢測。在一個典型的報告基因檢測中，報告基因連接在感興趣的基因調(diào)控序列上，能夠十分容易的對其進(jìn)行檢測和測量。帶有GFP報告基因的感興趣基因，其活性的增強(qiáng)會導(dǎo)致細(xì)胞中熒光蛋白表達(dá)的增加，這一過程可在熒光微孔板讀板機(jī)或細(xì)胞成像計數(shù)儀上測定。實行報告基因檢測的**步是轉(zhuǎn)染，將DNA誘導(dǎo)進(jìn)真核細(xì)胞中。
　　為了得到*佳效果，轉(zhuǎn)染過程必須**通過測試不同轉(zhuǎn)染條件來進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化過程可能涉及嘗試不同的轉(zhuǎn)染試劑，不同的DNA轉(zhuǎn)染量和不同的DNA與轉(zhuǎn)染試劑用量比例。細(xì)胞密度同樣重要，所以*好可以測試不同細(xì)胞密度下的轉(zhuǎn)染。不同轉(zhuǎn)染條件下的相對效果可以在熒光微孔板讀板機(jī)或細(xì)胞成像計數(shù)儀上進(jìn)行監(jiān)測。
　　5、細(xì)胞活性/凋亡/毒性檢測
　　細(xì)胞活性、凋亡和毒性檢測通常用于以下幾個方面：
　　（1）細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)研究，涉及各種水平的調(diào)控、表達(dá)、信號傳遞與細(xì)胞活性的關(guān)系等；
　　（2）疾病機(jī)制及治療藥物研究，例如檢測抗腫瘤藥物對腫瘤細(xì)胞生長的效用；
　　（3）藥物毒理和安全評價，例如藥物對細(xì)胞毒性的劑量測定；
　　（4）環(huán)境毒理學(xué)，例如環(huán)境污染物對細(xì)胞生長的毒害檢測；
　　（5）食品農(nóng)業(yè)方向，例如檢測食品中農(nóng)藥殘留對細(xì)胞活性的影響。
　　常規(guī)的檢測方法有以下幾種：
　　（1）根據(jù)活細(xì)胞中的酶活性，如MTT、XTT、WST-1、CCK8的顯色反應(yīng)；
　　（2）根據(jù)活細(xì)胞中的ATP含量，如ATP含量越高，luciferase螢光素酶與底物反應(yīng)越強(qiáng)，發(fā)光越強(qiáng)；
　　（3）根據(jù)活細(xì)胞膜的完整性/通透性，如活細(xì)胞的完整細(xì)胞膜可以阻擋熒光染料分子的滲透，死細(xì)胞的細(xì)胞膜通透性增強(qiáng)而可被滲透，一些DNA染料即可分別標(biāo)記活細(xì)胞與死細(xì)胞。