特點
1.得到單細胞水平上反映細胞生理功能的各種細胞內特征的海量數據。
2.采用免洗一步染料標記法，操作簡單、實時檢測、 結果準確。
3.使用高通量/高內涵檢測的方法，獲得海量數據，進行大數據比對分析，建立網絡集成式細胞內特征的公共數據庫，為人類對疾病的了解、新藥研發及個性化治療提供有力的數據支撐和手段。
美國國立衛生研究院NIH正在進行的建立網絡集成式細胞內特征的公共數據庫（LINCS）項目，旨在開發細胞水平上藥物特性的生物學標簽，通過監視細胞內表型的變化動態反映藥物作用機制，使我們能迅速了解個體細胞的藥物功能基因組學和藥物代謝組學的特征。
Cellarium（A Live-Cell Microarray for High-Throughput Observation of Metabolic Biosignatures） 技術是以NIH NHGRI（National Human Genome Research Institute）CEGS（Center of Excellence in Genomic Sciences）Microscale Life Sciences Center開發的技術衍生出來的，隸屬于上述NIH LINCS項目的一部分。這種技術通過單細胞代謝分析，致力于開發單細胞水平的藥物特性的代謝圖譜。The LINCS Tech U01 可以支持新一代高通量系統的發展并將數據儲存到LINCS數據庫中。利用ImageXpress? Micro 高內涵分析系統可實現快速的高分辨率圖像采集，以得到單細胞水平上反應細胞各種生物特征的數據分析和處理。
在美國NIH LINCS項目中，利用高內涵成像分析技術平臺可獲得單個細胞水平的各種生物學特征，如固定細胞中蛋白的免疫檢測、活細胞凋亡圖像分析、蛋白激酶生化分析以及細胞活力相關的生理參數，為研究者和臨床診斷醫生探測單細胞個體分析和如何用藥提供了一個獨特的工具。
流程圖
圖1概括了cellarium 技術的工作流程。首先，將細胞種到微孔中并在正常條件下進行培養（在孵育之前，要先加入實驗需要的各種刺激因子）。將傳感器微陣列壓在細胞微孔陣列上后，就完成了單細胞分離和密封的步驟了。然后，在一個精確的時間段內對芯片進行高速掃描就可以得到相應的參數包括耗氧率，胞外pH變化以及糖攝取狀況等。這些數據與癌細胞代謝，正常細胞生長發育以及一系列的人類疾病相關。此外，胞內的熒光傳感器可以擴大檢測參數的范圍，其中包括ATP等，通過高內涵圖像采集及分析系統將單細胞熒光圖像存儲并分析，得到大量單細胞生理參數。這些數據被整理并上傳到LINCS公共數據庫中，供所有的研究者查閱。
分離單細胞傳感器微陣列
傳統的大量細胞群體的生理特征測量只是細胞對刺激的平均反應，科研工作者們希望測量單個細胞水平上的生理參數，以研究細胞代謝、異質性及疾病發生早期。近期研究的單細胞代謝大部分基于熒光傳感器系統，因為這種系統是非侵入性的、一次性的、可遠程遙控的測量生化參數的方法。
應用化學方法可成功制造出各種尺寸的的圓點傳感器，小至3微米，且成功率超過90%（圖2）。以耗氧率傳感器為例，設計出了“lid-on-top”樣式的微室，微室頂部的“lid”部分按已設計好的圖案放置傳感器；細胞生長于微孔底部，微孔的直徑是固定的，在50-100微米之間，因此放置傳感器的圖形要經過精確的計算以達到高信噪比。“lid”部分安放在PDMS（polydimethylsiloxane）材料的活塞上，蓋上活塞時機械力可在包含傳感器的”lid”和芯片底部的細胞之間產生密封效果。當光從芯片下方照射時，測量并記錄傳感器激發強度，且此強度與微室中氧濃度有對應關系，經過計算就可得到氧氣濃度（圖3）。
圖2 Lid-on-top結構示意圖。傳感器按一定圖案放置于頂部的lid，將有細胞的微室底部分成更小的范圍，形成單細胞區域。