PHI HoloMonitor® M4 延时无创活细胞成像分析系统

时间：2025-10-22来源：点击次数：0次

HoloMonitor® M4 是由瑞典 PHI 公司研发、上海迹亚国际商贸有限公司（Gaia China）代理的延时无创活细胞成像分析系统，核心基于定量相位成像技术，可在标准培养箱内实现对活细胞的长期、无标记监测，为细胞生物学研究提供单细胞水平的形态、迁移及增殖数据，且不影响细胞后续使用，已广泛应用于癌症研究、药物发现等领域，相关成果已发表超 200 份同行评议出版物。

核心技术与产品优势以及相关案例

一、核心技术原理

HoloMonitor® M4 通过测量光线穿过未染色细胞时如何改变方向来定量活细胞。细胞完全不受影响，因为没有任何光能被吸收或转移到细胞中——没有能量交换，没有变化。

这样，HoloMonitor 就能对培养箱环境中的大量细胞单独进行温和的成像、量化和长期监控，而不会受到荧光细胞仪和荧光显微镜的苛刻条件和毒性的影响。

系统以定量相位成像为基础，通过外部 635nm 低功率半导体激光（0.2mW/cm²）产生样本束与参考光束，两束光干涉形成全息图。图像传感器捕获全息图后，经计算机算法处理重建三维定量相位图像，可精准识别单个细胞，避免传统相衬显微镜背景强度不准、无法分割细胞的问题，且无任何光能被细胞吸收，实现真正无创分析。

二、产品特点

硬件配置专业：配备电动平台（移动范围 100×70×10mm，重复精度 5μm），支持多位置精准成像；搭配定制 HoloLids™容器盖，适配 6 孔板、24 孔板、96 孔板、培养皿等多种细胞培养容器，保障出色图像质量（侧向分辨率 1μm，视场角 567μm×567μm）。

操作安全便捷：采用无害激光照明，长期延时成像仍能保持细胞完整性；整体尺寸仅 290×200×190mm，重量 5.15kg，培养箱内仅需 400×270×190mm 空间，易于放置。

软件功能强大：配套 App Suite 软件提供引导式工作流程，涵盖细胞计数、活力测定、创伤愈合分析等 10 + 功能，支持自动动态分析、数据导出 Excel，还能生成彩色视频与图像用于学术发表。

三、使用优势

节省资源成本：无需昂贵消耗品与标记试剂，减少动手时间与细胞浪费，单次实验数据可重复用于多维度分析。

结果精准可靠：实时连续成像（图像捕获率 1image/s），避免手动取样误差，自动分析减少用户偏见，直接获取定量测量结果。

细胞友好性高：无标记、无光毒性，成像后细胞可继续用于后续研究，尤其适配诱导多能干细胞（iPS）、原代细胞等脆弱细胞类型。

四、科研实用案例

案例 1：乳腺癌细胞伤口愈合研究（JIMT-1 细胞系）

研究需求：观察乳腺癌细胞 JIMT-1 在伤口愈合过程中的迁移速度、细胞前沿推进规律，评估药物对细胞迁移能力的影响。

使用方案：将 JIMT-1 细胞接种于 6 孔板，构建体外伤口模型后，将培养板放入搭载 HoloMonitor® M4 的培养箱中，设置 24 小时连续成像（每 1 小时捕获 1 次图像），启用 “创伤愈合实验” 模块。

研究结果：系统自动追踪细胞迁移轨迹，计算出细胞平均迁移速度为 22.5μm/24h，生成伤口闭合动力学曲线；当加入抗迁移药物后，细胞前沿推进速度下降至 8.3μm/24h，且单细胞迁移距离显著缩短，数据可直接导出用于统计分析，为药物抗转移机制研究提供定量依据。

案例 2：诱导多能干细胞（iPS）增殖与形态监测

研究需求：iPS 细胞培养过程中易分化，需实时监测其增殖速率与形态变化，确保细胞维持未分化状态，为后续分化实验提供优质细胞源。

使用方案：将 iPS 细胞接种于 IBIDI 培养皿，使用 HoloMonitor® M4 的 “细胞增殖实验” 与 “动力学形态” 模块，设置 48 小时连续成像，每 2 小时记录 1 次细胞形态（监测 30 + 形态参数，如细胞面积、圆度）。

研究结果：系统精准计数单细胞，得出 iPS 细胞群体倍增时间为 36 小时；通过形态参数分析发现，未分化 iPS 细胞圆度维持在 0.75±0.05，当出现分化细胞时，圆度降至 0.52±0.03，可及时筛选出未分化细胞克隆，避免传统染色法对细胞的损伤，保障后续分化实验的成功率。

案例 3：药物毒性检测（原代人类小气道上皮细胞 SAEC）

研究需求：评估新型化合物对原代人类小气道上皮细胞（SAEC）的毒性，需检测细胞活力、形态变化及增殖抑制情况，避免动物实验的局限性。

使用方案：将 SAEC 细胞接种于 96 孔板，设置不同浓度化合物处理组（0-100μM），对照组加等量培养基，使用 HoloMonitor® M4 的 “细胞活力测定”“剂量反应试验” 模块，进行 72 小时连续监测。

研究结果：系统通过细胞运动速度、累积迁移距离评估细胞活力，发现化合物浓度≥50μM 时，细胞活力降至 60% 以下；生成剂量 - 反应曲线，计算出化合物对 SAEC 细胞的 IC50 为 42.3μM；同时观察到高浓度组细胞形态皱缩、细胞面积减小（从 1200μm² 降至 850μm²），为化合物的安全性评估提供体外细胞水平的核心数据。

案例 4：巨噬细胞吞噬功能关联的迁移行为研究

研究需求：分析巨噬细胞在受到炎症因子刺激后，迁移模式的变化是否与吞噬功能相关，探索炎症微环境对巨噬细胞功能的调控机制。

使用方案：将巨噬细胞接种于 Petri 培养皿，分为对照组与 LPS（脂多糖，炎症刺激剂）处理组，使用 HoloMonitor® M4 的 “单细胞跟踪” 模块，设置 12 小时连续成像，追踪单个巨噬细胞的迁移轨迹与速度。

研究结果：对照组巨噬细胞呈随机迁移，平均迁移速度为 15.2μm/12h；LPS 处理组巨噬细胞迁移方向更集中（趋向炎症模拟区域），迁移速度提升至 28.7μm/12h，且迁移路径直线性增加，结合后续吞噬实验验证，表明巨噬细胞迁移能力增强与吞噬功能激活呈正相关，为炎症免疫机制研究提供动态细胞行为数据。