Najczęstszym testem żywotności w naukach biologicznych jest liczenie komórek. Dowodzi tego analiza 200 najpopularniejszych (najnowszych) publikacji, które ukazały się w PubMed ze słowami kluczowymi "in vitro" lub "kultura" w dniach 29.04.2013 i 30.04.2013. Spośród tych publikacji 23,5% wykorzystywało testy zliczania komórek, w tym ręczne liczenie liczby komórek, automatyczne liczenie liczby komórek za pomocą oprogramowania do obrazowania i wykluczenie błękitu trypanowego. Test żywy/martwy został użyty w 1% tych publikacji. Liczba publikacji, w których zastosowano test MTT (bromek 3-(4,5-dimetylotiazol-2-ylo)-2,5-difenylotetrazoliowy) w celu oceny żywotności metabolicznej wyniosła 11%. To badanie literatury pokazuje również, że liczba publikacji wykorzystujących testy takie jak MTT w połączeniu z testami liczby komórek wyniosła tylko 3,5%. Pomimo tendencji do stosowania jednego testu żywotności samodzielnie, ocena funkcji komórkowej w połączeniu z liczbą komórek wydaje się najlepszym wyborem do oceny integralności komórkowej. Sama liczba komórek nie jest wystarczająca, ponieważ pozostałe komórki mogą nie być funkcjonalne lub zdrowe, mimo że są obecne w studzience1,2. I odwrotnie, miary funkcjonalne, takie jak ATP, mogą zwiększać się lub zmniejszać przy braku równoległych zmian w liczbie komórek. Rozdzielenie odczytów metabolicznych od liczby komórek sugeruje, że testy ATP i MTT nigdy nie powinny być stosowane jako jedyny test żywotności. W niniejszym raporcie opisano trzy testy żywotności, które badają zarówno struktury komórkowe, jak i funkcję metaboliczną, w celu uzyskania bardziej wszechstronnego obrazu integralności komórkowej niż jakikolwiek pojedynczy test może sobie pozwolić.
Dwa z naszych testów wymagają kamery na podczerwień, która mierzy fluorescencję w kanałach 700 i 800 nm. Szum jest niski w podczerwieni, co prowadzi do wyższych stosunków sygnału do szumu3. Używany przez nas imager Odyssey ma zakres dynamiki 4,5 log i głębię bitową 16, co przekłada się na 2,16 lub 65 536 odcieni podczerwieni. Można to skontrastować z 8-bitowym obrazowaniem kolorów, które zapewnia tylko 2,8 lub 256 odcieni kolorów dla każdej długości fali. Dzięki temu obrazowanie 16-bitowe ma lepszą rozdzielczość. Należy zauważyć, że oryginalne obrazy w podczerwieni są często pseudokolorowe na zielono (800 nm) i czerwono (700 nm) w opublikowanych raportach do prezentacji. Obrazowanie Odyssey jest powszechnie używane zarówno w westernach blotting, jak i w westernach In-Cell4-7. Westerny w komórkach na komórkach utrwalonych formaldehydem wykorzystują pierwszorzędowe przeciwciała przeciwko dowolnemu białku będącemu przedmiotem zainteresowania i znakują je kolejno drugorzędowymi przeciwciałami fluorescencyjnymi w podczerwieni. Wiadomo, że technika ta jest szczególnie przydatna w przypadku punktów końcowych fosforylacji6. W naszych In-Cell Western barwimy utrwalone komórki pod kątem białek cytoszkieletu α-tubuliny lub białka związanego z mikrotubulami neuronalnymi 2 (MAP2) w kanale 800 nm. Białka te są wystarczająco obfite, aby uzyskać wysoki stosunek sygnału do szumu. Barwimy również nasze płytki w kanale 700 nm dla jąder za pomocą barwienia DRAQ5 oraz dla cytoplazmy za pomocą barwienia szafirowego. Zarówno białka cytoszkieletu, jak i barwienia DRAQ5 + Sapphire odzwierciedlają zatem struktury komórkowe.
Trzeci test żywotności mierzy funkcję metaboliczną i nazywa się "Miano komórek Glo." W tym teście opartym na lucyferazie, wartości luminescencji są wprost proporcjonalne do poziomów ATP. Testy ATP są powszechnie stosowane do ilościowego oznaczania żywotnych komórek8-12. Jednak włączenie słowa "miano" do nazwy testu jest nieco mylące, ponieważ wartość wyjściowa ATP na komórkę może się zmieniać w funkcji leczenia toksynami i dlatego nie zawsze jest proporcjonalna do komórki numer8. Na poziom ATP mogą również wpływać rytmy okołodobowe13 oraz podział komórki14 i różnicowaniekomórek15. Niemniej jednak pokazany tutaj test ATP jest prosty do wykonania i użyteczny, ponieważ ATP jest solidną miarą żywotności metabolicznej16-21, jeśli nie liczby komórek jako takich. Użycie tego testu jako uzupełnienia podczerwieni In-Cell Westerns daje zatem bardziej wszechstronny obraz integralności komórkowej niż jakikolwiek pojedynczy test osobno.