發明了業界款多通道、高靈敏、無需標記的CalScreener細胞代謝和生物能量實時連續監測分析系統，集高靈敏度和優異的基線穩定性于一身。

該系統可以進行包括細胞代謝分析、氧呼吸測定、藥物代謝分析、線粒體有氧代謝和糖酵解等功能的細胞代謝和生物能力所有類型的變化。
通過特殊的48孔細胞培養微孔板設計，在測量時臨時形成的微環境中，利用無創的熱傳感器同步地實時探測溶解氧和pH值變化，從而快速了解細胞內包括兩大能量轉換途徑（線粒體的有氧代謝和糖酵解）在內的部能量代謝狀態。
原理：
從能量守恒定律講，細胞化學反應是一定伴隨熱量的變化，利用實時監測、分析細胞熱譜曲線的變化，實時、連續監測細胞發熱功率和生物能量代謝產生熱量的變化，并進行實時、連續分析。
功能:
該系統一個為科研者提供在天然環境中進行細胞生物能量測量的無標記、實時檢測分析工具，可實現對細胞、酵母、細菌生物能量與代謝的微量熱進行實時連續數據監測分析, 監測分析代謝過程變化。提供重要的細胞熱動力學數據.
對物理、化學或生物刺激引起生物過程預期的代謝變化都可進行有效的分析.
事實已證明微量熱技術是一種靈敏而快速的生物鑒定方法，在癌癥研究中可以用其來檢測細胞的代謝混亂

• 研究線粒體的功能和代謝機制:

線粒體是細胞中為重要的細胞器。在生命體能量代謝過程中,除一部分能量用于ATP 合成外,其余則以熱的
形式釋出。用CalScreener精密量熱計可測量線粒體代謝過程中的熱量輸出,此方法對研究線粒體的功能和代謝機制具有十分重要的意義.
ATP是三磷酸腺苷的英文縮寫符號，它是各種活細胞內普遍存在的一種高能磷酸化合物.
武漢大學目前已經建立了一系列數學模型,用于線粒體熱動力學參數的研究。目前已研究了呼吸鏈阻斷劑[20 ] 、毒物[21 ] 、稀土[22 ]等對線粒體代謝影響的動力學和熱力學特征。朱軍成等[23 ] 研究了對鯉魚線粒體的影響,結果顯示在低濃度下促進線粒體代謝,伴有強烈的解偶聯效應,而高濃度完抑制,磷酸化系統失效。此研究說明對線粒體的作用具有濃度依賴性。曹俊嶺等[24 ]研究了人參不同提取部位對大鼠肝臟線粒體的影響,研究結果表明人參不同部位通過對代謝過程中多項指標的影響均可提高線粒體的能量利用率。此研究為微量熱技術在中藥的活性篩選中的應用提供了較好的佐證。
2.監測細胞的代謝過程，研究產熱量與細胞代謝之間的內在聯系:
細胞在生長過程中,營養物質氧化會產生能量,并通過代謝終以熱的形式釋放出來。靈敏的微量熱儀可以通過
監測細胞的代謝過程研究產熱量與細胞代謝之間的內在聯系。

3.用于研究病理狀態下細胞的代謝與正常細胞的異同, 用于疾病的輔助診斷

—病變癌癥細胞熱功率大于正常細胞熱功率.
譚安民等[25] 研究正常細胞和HIV 1 病毒感染的細胞的微量熱譜圖,發現病毒感染細胞的代謝熱明顯高于正常細胞。劉欲文等[26 ] 研究了兩種細胞分別被不同病毒感染,一種細胞感染后比未感染的代謝熱高20 % ,提示為感染;而另一種細胞感染后代謝熱明顯增大,提示為殺細胞性感染,病毒大量繁殖
4.研究藥物對細胞代謝的影響:
曹俊嶺等[27 ]用微量熱法研究人參皂苷對小鼠脾淋巴細胞的影響,并用MTT 法對實驗結果進行驗證,兩種實驗結果基本一致,人參皂苷能增加脾淋巴細胞的生物熱活性。目前利用微量熱技術對腫瘤細胞等病變細胞的研究是這一領域的熱點。
研究癌細胞的代謝產熱及藥物對其影響,對于研究癌細胞的生長代謝規律和抗癌藥物篩選等均有重要意義。李莉等[28 ]研究了高溫及抗癌藥卡莫氟對卵巢癌細胞的影響。利用微量熱法測定細胞代謝熱的變化,并利用透射電鏡觀察其形態的變化。通過對宏觀及微觀兩方面的研80 藥物生物技術第17 卷第1 期　究表明高溫和抗癌藥均能使卵巢癌細胞凋亡和壞死,兩者具有協同作用。周暉等[29 ] 利用微量熱技術研究了高溫對肝癌細胞系Bel 7402 代謝熱的影響,通過熒光顯微鏡觀察細胞形態學變化,并采用流式細胞術研究凋亡細胞的百分比。結果表明微量熱技術可以與其他技術相結合,更有效的說明細胞生長代謝的狀態。
5.研究細胞代謝與凋亡過程
微量熱技術與透射電鏡結合可以研究細胞代謝與凋亡過程,在測定過程中插入電,如pH 電和氧電,可同時測定過程中pH 值和氧濃度的變化
6.細胞呼吸爆發的微量量熱研究:
? 微量量熱法為細胞呼吸爆發的研究提供為定量測量方法，微量熱分析可以繪制生物體生長熱譜圖,通過建立數學生長模型,可以得到生長速率常數k,小抑菌濃度MIC,大發熱功率Pm,及總發熱量Qtot等一系列熱動力學參數,能定性和定量的說明問題。
7.使用微量量熱法研究藥物對細胞的抑制與保護作用
8.使用微量量熱法可檢測細胞活性：
9.細胞不同代謝研究：細胞不同代謝類型的熱化學研究, 鑒別靜息細胞代謝的新方法
10.微量量熱法測定細菌生長的熱譜
11.微量量熱法對細菌低生長溫度的研究
12. 無論是合成代謝還是分解代謝都能被檢測分析
13.毒理性應用: CalScreener多通道細胞微量量熱儀適用于常見的實驗將包括比較新型化合物與其他已知不同毒理標準的代謝反應.
CalScreener多通道細胞微量量熱儀適用于藥物研發和代謝研究，并在細胞代謝總體狀況監測中提供一個真正的表型反應。CalScreener還可進一步適用于毒理學試驗，工藝開發和環境監測。數據獲取的無標記原理使得CalScreener適用于更廣的細胞科學應用領域。
CalScreener多通道細胞微量量熱儀可被用作不同生物系統的篩選工具。任何類型的培養細胞、酵母和培養細菌均可能使用。CaScreener直接描述測量代謝率的熱功率，還可監測合成代謝過程與分解代謝過程。
CalScreener多通道細胞微量量熱儀可用于多種代謝率變化的應用類型如化合物篩選、鉛物質優化、生物利用度研究、細胞毒性研究、生物制藥工藝優化和抗生素研發。
CalScreener多通道細胞微量量熱儀可有效地監測由物理、化學和生物刺激引起的生物過程變化。代謝活性變化將引起細胞、組織或生物體的熱耗散變化。根據對生物過程涉及到不同動力學行為的預期，下圖是不同細胞過程在不同熱功率隨著時間推移而發生變化的理想案例。

CalScreener多通道細胞微量量熱儀是便捷使用的微量量熱測量監測系統，本設備設計采用的calPlate微滴定板系統合適細胞生長和分析。
系統亮點：
該CalScreener細胞微量熱分析在生命科學領域中具有特的優勢：
1.微量量熱法優勢：
1.1 在測量中不用添加任何試劑,能直接監測生物體系所固有的代謝過程,不會引入干擾生物體系正常活動和代謝的因素;
1.2 不需要制成透明清澈的溶液,可直接測量離體的組織和懸浮液;
1.3 在微量熱實驗之后,研究對象沒有任何破壞,樣品還可以做進一步的分析測試實驗研究;
1.4 實時、動態、在線;
1.5 方法靈敏、準確、高通量、普適性好。
2.款專為細胞生物學而研制的多通道、納瓦級 細胞微量量熱系統，適用于任何類型的培養細胞、酵母和培養細菌.
3. 溫度控制和穩定性
CalScreener多通道細胞微量量熱儀系統微量量熱檢測限優于50 nW，培養細胞檢出孔功率范圍也在3～10uW
4.立于細胞形態的無標記檢測
5. 可測量細胞代謝產生的熱量，真正的表型應答測量
6.可以細胞代謝和生物能量熱量進行實時連續性測量
當前許多現有的細胞生物分析技術依賴于“終點”測量，其中的數據為點數據，如報告基因檢測。

calScreener采集連續的數據流，以促進動力學行為研究，比如細胞生長或者凋亡。連續讀出方式更容易找到感興趣的時間點用來測量細胞活動。
7.無需通路和具體目標功能的先驗知識
8.無需了解途徑相互作用，便可同時測量協多元化合物的協同效應
主要應用領域
SymCel臺專用于細胞分析而研制的微量熱量計，不僅適合的細胞代謝研究，而且還應用于新藥物探索研發,
藥物研發。
●化合物篩選
●先導[化合]物優化
●弓形蟲研究
●生物制藥工藝優化
●抗生素的發展
●環境監測

• 藥物研發

1.1生物利用度—你的化合物能夠影響活體細胞嗎？
1.2靶目標確認
1.3命中驗證；快速評估細胞作用影響
1.4在線毒性試驗命中化合物快速過濾
1.5先導[化合]物優化

• 蛋白生產

2.1高產克隆鑒定
2.2培養條件優化

• 毒理學

3.1研究過程早期識別毒性事件

• 基礎研究

4.1代謝監測
4.2增殖試驗
4.3其他

系統應用原理
物理、化學或生物刺激引起生物過程預期的代謝變化使用微量量熱法都可進行有效的分析。

calPlate包括單個密封罩杯，用于保持培養細胞放置于一個恒溫室裝置中，且目標溫度值設置精度在幾千開爾文之內。
罩杯停靠在熱通量檢測傳感器即熱電偶之上。傳感器連接到一個相比于細胞培養罩杯質量大許多的散熱片中。

所有產生的熱量將被轉移至散熱片，從而引起熱電偶傳感器信號正比例于熱流通量。

因此，所測熱量是立于相關的模型系統或過程。我們擁有一個無標記、實時探測系統，可以應用于更廣泛的生物系統檢測領域。

(1) 量熱法主要原理是測量由生物過程化學干預新陳代謝變化所引起的產熱變， 以及其他產生熱功率變化的誘導過程類型也可被監測，

比如制藥生產中蛋白過表達。calScreener是基于培養細胞的熱反應測量，且不依賴于任一具體或繁瑣的試驗配方。

由于無須添加底物或事先了解具體途徑和靶目標，因此，將大幅地縮減實驗結果的時間及獲得實驗數據的花費。
(2) calScreener產品的多樣性和速度使得其可被用于更廣的代謝試驗應用范圍。通過添加化學或生物化合物，

calScreener可以檢測到代謝率變化，并提供一個可直接測量細胞過程的方法，特別是無需了解代謝途徑的先驗知識

或物質效應篩選的作用機理。
(3) calScreener是適用于監測三維培養細胞反應和行為的新興研究興趣方向，無標記系統是完立的樣本形態。

基于三維培養的球形矩陣可用于研究細胞反應和生物能量學。


calScreener不只限于上述這些應用領域，應用領域僅僅由科學家的想象力所局限。我們大力鼓勵您能與我們討論無標記

細胞分析想法和必要條件。


系統組成部分

• 熱電偶傳感控制系統模塊




• 48孔標準板calplate樣品恒溫槽


calplate樣品容器池是為保證calScreener系統性能正確而量身定制的耗材系列，作為樣本容器，

calPlate設計符合標準的微量滴定板格式。系統的標準化設計風格很適合細胞生長與熱量測量的兩者需求。

calPlate系統不僅使用方便、節約成本，而且同時可大限度地減少環境負荷。

calplate樣品容器池適合粘壁細胞測試如肌肉、脂肪、腎臟、卵巢、肝臟等粘壁細胞。

48孔格式可同時對32個樣本細胞以2×8位置進行測量，以便用作熱量測量參考以提升測量靈敏度和性能。
calPlate包括單個密封罩杯，用于保持培養的細胞放置于一個恒溫室裝置中，且目標溫度值設置精度在幾千開爾文之內。


3.CalView數據采集與分析軟件
內部開發的應用軟件具有用戶友好圖形界面，它允許用戶每個試驗孔的實時數據，

并可同時觀察所有試驗過程的圖形窗口，以及單項試驗圖的近視圖。

數據采集圖

數據分析圖
主要技術品規