ECIS是一種先進的生物傳感器技術(shù)，能夠測量由于細胞貼壁狀態(tài)、位置、形態(tài)等方面發(fā)生的變化。將細胞添加在特殊電極板的微孔內(nèi)（400ml），通過微電流傳感器實時、定量、非介入性的
測量細胞活性狀態(tài)的改變。 如圖為一個8孔金屬電極測量板，每孔中均可培養(yǎng)細胞。當細胞在電極上附著并且貼壁變化或者遷移時，這些變化被傳輸?shù)絻x器的檢測端，該變化反映了細胞的一些特性改變，如：形態(tài)學(xué)變化、貼壁能力、細胞遷移運動、細胞覆蓋程度、細胞與基底空間等。
ECIS細胞動態(tài)分析儀應(yīng)用
一、 細胞損傷修復(fù)應(yīng)用
傳統(tǒng)細胞損傷修復(fù)
傳統(tǒng)的細胞損傷修復(fù)實驗一般使用生長增殖快的單細胞層，然后在細胞層上劃一條線，小面積的細胞層被損傷。當周圍細胞進入并且生長填滿被損壞的區(qū)域時（修復(fù)），可以用顯微鏡檢查到損壞的區(qū)域里的細胞狀況。
2）ECIS技術(shù)方法
ECIS方法則可以完成自動化分析實驗。當給予電極較強的瞬間電流時，測量電極上的細胞就會被擊穿、損傷，然后有部分細胞死亡。
典型的損傷修復(fù)實驗如下圖所示。BSC1細胞首先長成單細胞層，然后兩個孔中給予點擊，使測量電極上的細胞死亡，引起阻抗值降低。隨時間的延長這兩個曲線又回到初始數(shù)值，這是由于那些在電極外的正常細胞向損傷地區(qū)遷移并重新生長并且替換已死去細胞。
ECIS是完全自動化的分析方法，整個實驗過程在軟件控制下進行，實驗數(shù)據(jù)有很好的重復(fù)性，并且有利于進行統(tǒng)計分析。
二、 細胞伸展貼壁
ECIS技術(shù)的重要應(yīng)用之一是研究細胞伸展貼壁行為。這種測量方法可以研究細胞與細胞外基質(zhì)的相互作用對細胞貼壁能力的作用。這種方法是實時的和定量地，和傳統(tǒng)的終點法相比有著顯著的優(yōu)勢。
如圖所示兩種不同類型的細胞貼壁速度存在很大差異。首先將同樣數(shù)目的BSC1和NRK細胞接種在電極孔中，直至兩種細胞形成密集的細胞層，很明顯BSC1細胞有著更快的貼壁和生長速度。
三、腫瘤細胞侵潤研究
內(nèi)皮細胞層的建立
ECIS圓孔電極首先包被明膠層，然后HUVEC細胞懸液加入到板孔中，在加入細胞后的2個小時形成單細胞層：
上圖分別是加入G細胞、AT3細胞和對照的內(nèi)皮細胞層阻抗曲線。可以看到隨著腫瘤細胞的加入，內(nèi)皮細胞層阻抗值開始降低，并且AT3細胞引起的降低更加顯著，阻抗值降低的原因是由腫瘤細胞的侵入影響了完整的內(nèi)皮細胞層。
四、體外毒理學(xué)檢測
細胞的生長受到培養(yǎng)基中化學(xué)成分的影響，因此可以利用ECIS技術(shù)檢測藥物對細胞的毒理學(xué)影響：
上圖是十二烷基磺酸鈉對WI-38細胞的作用，可以看出這種化合物對細胞的生長有著明顯的抑制作用，并且濃度越高抑制效果越顯著。
五、細胞的趨化遷移
ECIS細胞動態(tài)分析儀有著高靈敏度，甚至可以檢測單個細胞的微運動：
A：以葉酸為趨化化合物，少量NC4A2細胞從電極板一側(cè)（左下）遷移（右上）測量到的細胞層電阻值變化。由圖可見，隨著細胞進入電極孔范圍，電阻值上升，隨著細胞進一步遷移出電極孔，電阻值又下降
B：顯微鏡下觀察遷移過程，與電阻測定值對應(yīng)
六、其它的應(yīng)用
細胞層屏障功能的研究
細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的研究
流動狀態(tài)下細胞行為的研究
更詳細的介紹請見美國Applied Biophysics公司的主頁：
http://www.biophysics.com/index.html
