PHI HoloMonitor 延時無創活細胞成像分析系統

來源：發布時間：2025-10-22

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HoloMonitor® M4 是由瑞典 PHI 公司研發、上海跡亞國際商貿有限公司（Gaia China）代理的延時無創活細胞成像分析系統，**基于定量相位成像技術，可在標準培養箱內實現對活細胞的長期、無標記監測，為細胞生物學研究提供單細胞水平的形態、遷移及增殖數據，且不影響細胞后續使用，已廣泛應用于**研究、藥物發現等領域，相關成果已發表超 200 份同行評議出版物。

**技術與產品優勢

1. **技術原理

HoloMonitor® M4 通過測量光線穿過未染色細胞時如何改變方向來定量活細胞。細胞完全不受影響，因為沒有任何光能被吸收或轉移到細胞中——沒有能量交換，沒有變化。

這樣，HoloMonitor 就能對培養箱環境中的大量細胞單獨進行溫和的成像、量化和長期監控，而不會受到熒光細胞儀和熒光顯微鏡的苛刻條件和毒性的影響。

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系統以定量相位成像為基礎，通過外部 635nm 低功率半導體激光（0.2mW/cm2）產生樣本束與參考光束，兩束光干涉形成全息圖。圖像傳感器捕獲全息圖后，經計算機算法處理重建三維定量相位圖像，可精細識別單個細胞，避免傳統相襯顯微鏡背景強度不準、無法分割細胞的問題，且無任何光能被細胞吸收，實現真正無創分析。

2. 關鍵產品特點

硬件配置專業：配備電動平臺（移動范圍 100×70×10mm，重復精度 5μm），支持多位置精細成像；搭配定制 HoloLids?容器蓋，適配 6 孔板、24 孔板、96 孔板、培養皿等多種細胞培養容器，保障出色圖像質量（側向分辨率 1μm，視場角 567μm×567μm）。

操作安全便捷：采用無害激光照明，長期延時成像仍能保持細胞完整性；整體尺寸* 290×200×190mm，重量 5.15kg，培養箱內*需 400×270×190mm 空間，易于放置。

軟件功能強大：配套 App Suite 軟件提供引導式工作流程，涵蓋細胞計數、活力測定、創傷愈合分析等 10 + 功能，支持自動動態分析、數據導出 Excel，還能生成彩***與圖像用于學術發表。

3. **使用優勢

節省資源成本：無需昂貴消耗品與標記試劑，減少動手時間與細胞浪費，單次實驗數據可重復用于多維度分析。

結果精細可靠：實時連續成像（圖像捕獲率 1image/s），避免手動取樣誤差，自動分析減少用戶偏見，直接獲取定量測量結果。

細胞友好性高：無標記、無光毒性，成像后細胞可繼續用于后續研究，尤其適配誘導多能干細胞（iPS）、原代細胞等脆弱細胞類型。

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科研實用案例

案例 1：乳腺*細胞傷口愈合研究（JIMT-1 細胞系）

研究需求：觀察乳腺*細胞 JIMT-1 在傷口愈合過程中的遷移速度、細胞前沿推進規律，評估藥物對細胞遷移能力的影響。

使用方案：將 JIMT-1 細胞接種于 6 孔板，構建體外傷口模型后，將培養板放入搭載 HoloMonitor® M4 的培養箱中，設置 24 小時連續成像（每 1 小時捕獲 1 次圖像），啟用 “創傷愈合實驗” 模塊。

研究結果：系統自動追蹤細胞遷移軌跡，計算出細胞平均遷移速度為 22.5μm/24h，生成傷口閉合動力學曲線；當加入抗遷移藥物后，細胞前沿推進速度下降至 8.3μm/24h，且單細胞遷移距離***縮短，數據可直接導出用于統計分析，為藥物抗轉移機制研究提供定量依據。

案例 2：誘導多能干細胞（iPS）增殖與形態監測

研究需求：iPS 細胞培養過程中易分化，需實時監測其增殖速率與形態變化，確保細胞維持未分化狀態，為后續分化實驗提供質量細胞源。

使用方案：將 iPS 細胞接種于 IBIDI 培養皿，使用 HoloMonitor® M4 的 “細胞增殖實驗” 與 “動力學形態” 模塊，設置 48 小時連續成像，每 2 小時記錄 1 次細胞形態（監測 30 + 形態參數，如細胞面積、圓度）。

研究結果：系統精細計數單細胞，得出 iPS 細胞群體倍增時間為 36 小時；通過形態參數分析發現，未分化 iPS 細胞圓度維持在 0.75±0.05，當出現分化細胞時，圓度降至 0.52±0.03，可及時篩選出未分化細胞克隆，避免傳統染色法對細胞的損傷，保障后續分化實驗的成功率。

案例 3：藥物毒性檢測（原代人類小氣道上皮細胞 SAEC）

研究需求：評估新型化合物對原代人類小氣道上皮細胞（SAEC）的毒性，需檢測細胞活力、形態變化及增殖抑制情況，避免動物實驗的局限性。

使用方案：將 SAEC 細胞接種于 96 孔板，設置不同濃度化合物處理組（0-100μM），對照組加等量培養基，使用 HoloMonitor® M4 的 “細胞活力測定”“劑量反應試驗” 模塊，進行 72 小時連續監測。

研究結果：系統通過細胞運動速度、累積遷移距離評估細胞活力，發現化合物濃度≥50μM 時，細胞活力降至 60% 以下；生成劑量 - 反應曲線，計算出化合物對 SAEC 細胞的 IC50 為 42.3μM；同時觀察到高濃度組細胞形態皺縮、細胞面積減小（從 1200μm2 降至 850μm2），為化合物的安全性評估提供體外細胞水平的核心數據。

案例 4：巨噬細胞吞噬功能關聯的遷移行為研究

研究需求：分析巨噬細胞在受到炎癥因子刺激后，遷移模式的變化是否與吞噬功能相關，探索炎癥微環境對巨噬細胞功能的調控機制。

使用方案：將巨噬細胞接種于 Petri 培養皿，分為對照組與 LPS（脂多糖，炎癥刺激劑）處理組，使用 HoloMonitor® M4 的 “單細胞跟蹤” 模塊，設置 12 小時連續成像，追蹤單個巨噬細胞的遷移軌跡與速度。

研究結果：對照組巨噬細胞呈隨機遷移，平均遷移速度為 15.2μm/12h；LPS 處理組巨噬細胞遷移方向更集中（趨向炎癥模擬區域），遷移速度提升至 28.7μm/12h，且遷移路徑直線性增加，結合后續吞噬實驗驗證，表明巨噬細胞遷移能力增強與吞噬功能***呈正相關，為炎癥免疫機制研究提供動態細胞行為數據。

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