细胞与转基因动物昼夜节律如何定量解析？生物节律光度测定监测系统高通量捕捉生物发光信号

一、产品概述

生物节律光度测定监测系统是一款高通量科研设备，用于检测、分析细胞、组织、转基因动物等生物样本的生物节律性发光信号，广泛应用于分子生物学、细胞生物学、神经药理学等研究领域，开展基因调控、昼夜节律机制及相关生理病理发生过程研究。

设备依托光电倍增管采集荧光素酶报告基因体系产生的生物发光信号，长时间连续记录并解析振幅、周期、相位等核心节律参数；搭载自动旋转台，可在恒温环境下对多样品开展无人值守动态监测，是昼夜节律基础研究与药品筛选的核心平台。

二、核心功能优势

• 高通量全自动长时间监测：自动控制旋转台与数据采集，支持数周不间断无人值守运行，适合长周期昼夜节律动态观测。

• 实验方案灵活可控：各通道可独立启停；支持实验中途暂停采集，完成加药等干预处理后继续采集，前后数据可连贯分析，不影响后续数据解析。

• 采集频率自由配置：采集间隔可在每分钟一次至每小时一次之间自定义，适配不同速率的生物动态过程研究。

• 自研信号处理算法：自动补偿基线漂移与信号衰减，降低长时间监测带来的数据干扰，准确提取节律周期、相位信息，提升数据可靠性。

• 完备的数据可视化与导出能力：实时多通道曲线预览，支持单点查看详细记录；分析结果可导出 Excel 用于统计，原始数据可导入配套软件，绘制周期图、活动图，开展专业节律分析。

• 易用图形化操作界面：配套可视化操作界面与在线帮助文档，上手门槛低，既适合专业科研人员，也可用于本科生科研教学与能力培养。

三、实验基本流程

1.构建报告基因样本 选用节律基因启动子驱动荧光素酶表达的转基因细胞，例如 Bmal1::dluc 监测 Bmal1 基因节律表达，Per2::Luc 追踪 Per2 基因振荡动态；可通过慢病毒感染筛选获得高振幅、稳定表达的单克隆细胞系。

2.细胞节律同步化处理

统一细胞群体节律相位，可选方案：

血清休克：高浓度血清短时刺激；

地塞米松处理：100 nM 地塞米松孵育 1–2 h 后更换常规培养基；

温度脉冲或 pH 脉冲（适用于特定细胞类型）。

3.样品加载与启动记录

将同步化后的细胞接种于 35 mm 培养皿，添加含 D-luciferin 底物的无酚红培养基，规避光干扰；将培养皿放入系统恒温舱（常用 36–37℃），启动自动旋转台，光电倍增管依次扫描采集各通道生物发光信号。

4.数据采集设置

常规推荐采集间隔 20–60 min，连续记录 5–10 天；系统自动补偿基线漂移、信号衰减；支持中途加药干预，处理后接续采集。

5.数据分析

配套软件对发光曲线拟合，提取周期长度、振幅、相位、阻尼率等指标，对比药、基因敲除等不同处理组之间的节律差异。

四、应用领域

• 昼夜节律基因功能研究

• 神经药理学药品干预效应评估

• 转基因动物模型节律表型分析

• 大规模基因剔除 / 诱变筛选平台搭建

• 节律报告细胞系构建与体外节律实验

五、技术核心组件

• 检测单元：光电倍增管，捕获微弱生物发光信号

• 样品转 运：自动旋转台，实现多样品依次高通量检测

• 环境模块：恒温腔体，维持细胞 / 组织体外培养稳定温度

• 软件模块：自研节律信号解析算法、实时可视化、数据导出与专业节律图谱分析

原创作者：淮北鲲腾软件有限公司