自动化细胞分泌分析：Biorep生物流体灌流系统

胰岛是胰腺的内分泌腺中负责维持血糖浓度的重要组成部分。胰岛主要由分泌型内分泌细胞组成，包括：α细胞，β细胞，δ细胞，和胰岛PP细胞。

其中α细胞和β细胞是绝大多数物种胰岛中含量最丰富的细胞，分别分泌胰高血糖素和胰岛素。δ细胞分泌体细胞素，用来调节α和β细胞的功能。总而言之，α，β，δ细胞协同分泌的三种激素对于维持葡萄糖平衡是极其重要的。

不同胰岛细胞中的自分泌和旁分泌信号主要负责协调和优化胰腺内分泌腺的整体功能。因此评价胰岛是否健康，以及其功能状况无论对于科学实验还是临床应用都是极其重要的。

目前已经有好几种方法用来评价胰岛细胞的活性。这些检测方法已经提高了我们甄别胰岛的能力，从而选取最合适的胰岛用于临床移植。

胰岛活性的量化是一个最基本的检测方法，它可以显著影响科学实验和临床应用的结果。然而，胰岛活性也并不一定能够完全反映出它的功能状态。所以确定胰岛的功能状态对于其临床前和临床环境下都是必须的。

评估胰岛功能状态的一个重要方面就是检测胰岛细胞在各种刺激条件下所分泌出来的激素和其他物质。这对于胰岛生理学的研究尤其重要。

研究胰岛生理学的一个重要指标就是检测胰岛细胞在响应各种刺激条件下胰岛素分泌的情况。目前针对体外分离出来的原代胰岛细胞的分泌情况的检测主要有两种方式：

第一种是静置孵育法（in vitro static incubation)，也是目前国内基础研究中比较常用的针对动物模型所采用的胰岛β细胞功能评估方法，主要就是在分离胰岛后，分别在培养皿中使用低糖、高糖孵育一定时间段，取其上清液测定胰岛素浓度。

第二种是体外灌流（in vitro perifusion)，：就是将离体胰岛置于灌流系统中，该系统保持37°恒温，并通过将微量泵输注系统与放置胰岛的小室连接，以恒定的速率把各种刺激液灌流过放置胰岛的小室，不同时间点收集灌流出的液体。

第一种方法反映在给予葡萄糖负荷后一定时问内分泌的胰岛素的总量。但不能反映出胰岛素分泌时相和分泌数量方面的变化，仅能代表胰岛素分泌总量，而非真正β细胞的功能，

此外灌流比静置孵育有个非常大的好处在于在生物流体灌流系统中，刺激物会不间断流入，把处于小室中的细胞或细胞群所分泌的代谢物冲走。而在静置孵育中，这些代谢物会累积从而影响到研究结果。

因此需要一种更为理想的手段来从分泌时相和分泌数量两个方面评价胰岛素分泌功能。而第二种方法恰好满足了这种需求。

准确反映胰岛β细胞功能的胰岛素的分泌模式变化较为复杂，存在分泌量和时限的变化，这一分泌模式使得用胰岛素分泌总量来描述细胞功能变得十分困难。胰岛素分泌的量不等同于β细胞功能，胰岛β细胞功能的改变是“由质及量”的动态变化。

因为分泌量相同有可能分泌达峰时间可有不同，如糖耐量正常者与糖耐量减低者相比较，胰岛素分泌量低者不等同于β细胞功能差；胰岛素分泌量高于正常也不等同于β细胞功能亢进。若以胰岛素分泌总量来评估β细胞功能，容易发生误判。

使用离体胰岛灌流系统，能够从分泌时相和分泌数量两个方面对胰岛功能进行综合评价，是一种较理想的检测手段，在胰岛基础研究中可以得到广泛应用。

研究人员可以根据上述示意图手工建立离体胰岛灌流系统，需要确保输注系统工作运行正常，各管道系统无渗漏，引流口引流正常，温度控制，流速控制，以及流出液的收集都需要得到保证，这样才能够更加精确地得到胰岛素分泌的动态曲线图，准确地评价胰岛的功能。

Biorep生物流体灌流系统（Biorep Perifusion System）就是为了满足这样的需求而研发的出产品。它可以对分泌型细胞进行自动化细胞分泌分析。

这个系统显著地增进了细胞分泌分析的处理能力和可重复性。大大提高了分泌实验的精确性，减少了实验的系统误差。

Biorep生物流体灌流系统

美国Biorep技术有限公司（Biorep Technologies Inc.）与迈阿密大学糖尿病研究所（Diabetes Research Institute at the University of Miami）合作开发的自动化生物流体灌注系统，极大地简化了实验流程。

实现了全面的环境控制，刺激不同细胞类型，并通过编辑程序来自动收集分泌物。经过测试，Biorep生物流体灌注系统被证明是非常有价值的，可以用于胰岛移植前，在体外小室内检测人胰岛的活性，准确反应出胰岛素分泌的时项性。

目前，已有很多实验室和制药公司定期采用该系统来研究胰岛细胞的激素分泌。但是Biorep 生物流体灌注系统并不仅限于用在胰岛分泌的研究。它还可用来测定其他类型细胞的分泌，包括诸如，干细胞，脂肪细胞，嗜铬细胞，干细胞等细胞。这就让它更成为了医药产业药物研发过程中不可或缺的一部分。

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