xCELLigence®实时细胞分析（RTCA）DP仪器使用无创电阻抗监测，以无标记的实时方式量化细胞增殖，形态变化和附着量。 DP型号还可使用电子集成的Boyden室（CIM-Plate®16）进一步对细胞侵袭和迁移（CIM）进行动力学测量。 DP仪器的三个支架允许三个独立的电子16孔板并联或彼此独立地进行控制和监控，从而实现多个用户的最大生产力。将仪器置于标准的CO2细胞培养箱中，并通过连接到孵化器外部的控制单元（笔记本电脑）的电缆进行供电和控制。用户友好的RTCA软件允许与所有三个支架实时接口，并包括实时数据显示和分析功能。

细胞阻抗

在细胞生物化学测定和全身生物体内实验之间定位，基于细胞的测定是基础和应用生物学研究不可缺少的工具。然而，许多基于细胞的测定法的用途通过以下方式减少了：(1) 需要使用标记；(2) 与连续监测不相容（即仅产生终点数据）；(3) 与正交试验不相容；和 (4) 无法提供客观/定量的读数。然而，这些缺点都是通过非侵入性的，无标记的和实时的细胞阻抗测定来克服的。 细胞阻抗测定的功能单元是融合到微量滴定板孔的底部表面的一组金微电极（图1）。当浸没在导电溶液（如缓冲液或标准组织培养基）中时，在这些电极上施加电位会使电子离开负极，通过本体溶液，然后沉积到正极端以完成电路。因为这种现象取决于电极与本体溶液相互作用，所以在电极 - 溶液界面处的粘附细胞的存在阻碍了电子流动。该阻抗的大小取决于细胞的数量，细胞的大小和形状以及细胞 - 基底附着质量。重要的是，金微电极表面和施加的电位（22 mV）都不影响细胞的健康或行为。

图1. 细胞阻抗装置概述在单元格添加之前和之后显示单个孔的侧视图。电极和电池都不被拉伸（为了清晰起见，它们被放大）。在不存在电池的情况下，电流自由流动通过培养基，完成电极之间的电路。由于细胞在电极上粘附并增殖，电流流动受阻，提供了细胞数量，细胞大小/形态以及细胞 - 基质附着质量的非常灵敏的读数。

阻抗测量电极

ACEA E-Plate 板中每孔中的金微电极生物传感器覆盖70-80％的表面积（取决于是否存在视野区域）。而不是图1所示的简化的电极对，E-Plate 板的每个孔中的电极被连接成形成交错阵列的“线”（图2）。这种布置可以同时监测细胞群体，从而提供精确的灵敏度：附着于板的细胞数，细胞的大小/形态以及细胞 - 基质附着质量。

图2. ACEA E-Plate板上的阻抗电极。 (A) E-Plate板的每个孔中使用的叉指电极的简化示意图。电极没有按比例绘制（仅显示一些电极，为了清晰起见，它们已被放大）。虽然细胞也可以在金电极表面上可视化，但在中间的无电极区域有助于显微成像（亮场，荧光等）。(B) 16孔E-Plate板中单孔的照片。(C) 放大阴影电极和未染色人体细胞的明场图像。(D) 复合显微镜中观察到的金电极和结晶紫染色的人细胞。

在 RTCA 系统中，通常使用细胞指数 (Cell Index, CI) 的无量纲单位报告由贴壁细胞引起的电子流的阻抗，其中 CI = (时间点n阻抗 - 无细胞时阻抗）/ 标称阻抗。图3提供了在建立和运行凋亡实验过程中实时阻抗曲线的通用示例。在细胞添加到孔中的头几个小时之后，阻抗快速增加。这是由于悬浮液中的细胞脱落，沉积在电极上并形成局部粘连。如果添加的细胞的初始数量低，并且在电极板底部表面上存在空间，则细胞将增殖，导致 CI 逐渐而稳定地增加。当细胞达到汇合 CI 值时，反映了大容量介质可接近的电极表面积不再改变的事实。若在此时加入细胞凋亡诱导剂，则会导致 CI 降低至零。这是细胞发生凋亡并从板底分离的结果。基于阻抗的测定是非常灵活的，并且还可以用于评估初始细胞粘附到电极的速率和程度，或细胞增殖的速率和程度。

图3. 用于建立和运行凋亡测定的通用实时阻抗曲线，其纵轴坐标为 Cell Index (CI).