Wide-field microscopía de fluorescencia y citometría de flujo fluorescente de imágenes en un teléfono móvil

El objetivo general de este procedimiento es convertir la cámara de un teléfono celular en una plataforma de microscopía fluorescente o un citómetro de imágenes fluorescentes. En primer lugar, se recoge la emisión fluorescente a través de una lente acoplada que se ha colocado entre el teléfono móvil, la unidad de cámara y la muestra de interés. A continuación, un simple filtro de plástico dentro del accesorio rechaza la luz de excitación dispersa, lo que crea un fondo de campo oscuro para imágenes fluorescentes, convirtiendo la cámara del teléfono en un microscopio fluorescente o citómetro de imágenes.

En el paso final, se toma una foto o un video de las partículas fluorescentes de interés usando la cámara en modo nocturno. En última instancia, las perlas o células fluorescentes pueden ser fotografiadas y caracterizadas por la cámara del teléfono celular. La principal ventaja de esta técnica sobre las masas existentes, al igual que el uso de un microscopio fluorescente convencional, es que el microscopio basado en teléfonos celulares es compacto, liviano y rentable, y tiene potencial para su uso en el diagnóstico en el punto de atención.

En los entornos de recursos limitados donde los servicios de atención médica convencionales no están disponibles Para ensamblar el microscopio fluorescente de campo amplio fluido opt, comience colocando la lente convexa Plano en el accesorio óptico dentro de su posición específica de soporte de lente. A continuación, coloque el filtro de plástico en la bandeja del filtro y deslícelo en el accesorio. A continuación, inserte la bandeja LED en el accesorio.

Coloque los portaobjetos de vidrio de muestra en la bandeja de muestras y, a continuación, deslice la bandeja de muestras en el accesorio. Después de orientar los LED hacia el clip de muestra, el ensamblado se acopla a la microscopía fluorescente de campo amplio optofluido en el teléfono celular, de modo que la lente adicional esté directamente en contacto con la lente de la cámara del teléfono celular. Ahora use el interruptor del accesorio para encender los LED y obtener una imagen de la muestra de interés con la cámara del teléfono celular.

En modo nocturno. Cuando existe la necesidad de analizar grandes volúmenes de muestras líquidas para la detección de eventos raros, se puede ensamblar un dispositivo de citometría de flujo optofluido. Comience colocando la lente esférica A en el accesorio.

A continuación, pegue el filtro de absorción de plástico delante de la lente de la cámara y deslice la cámara microfluídica en el accesorio. Ahora sujete el accesorio optofluido ensamblado para la citometría de imágenes fluorescentes en el teléfono celular, de modo que la lente adicional esté directamente en contacto con la lente de la cámara del teléfono celular, y use el interruptor del accesorio para encender los LED. A continuación, conecte el canal microfluídico a la bomba de jeringa y entregue la muestra líquida en el dispositivo microfluídico a un caudal constante.

Luego, usando el modo de video de la cámara del teléfono celular, capture una película de las células fluorescentes que fluyen a través del canal microfluídico para preparar muestras de micropartículas fluorescentes. Primero mezcle 10 microlitros de perlas fluorescentes verdes y 10 microlitros de perlas fluorescentes rojas con 40 microlitros de agua desionizada. Con una micropipeta, coloque 10 microlitros de la mezcla de perlas en un portaobjetos de vidrio.

Luego use otro portaobjetos de vidrio para hacer una estructura de sándwich. Finalmente, inserte la estructura sándwich en la bandeja de muestras del accesorio de microscopía fluorescente de campo amplio y deslícela en el accesorio del teléfono celular. Para preparar una muestra de glóbulos blancos marcados con fluorescencia, primero transfiera 200 microlitros de una muestra de sangre completa de un tubo de recolección de sangre EDTA a un tubo de poliestireno de 1,5 mililitros.

Luego agregue un mililitro de tampón de lisado de glóbulos rojos a la muestra de sangre total de 200 microlitros y mezcle bien después de cinco minutos, centrifugar la muestra de sangre lisada. Luego retire la resuspensión del sobrenadante, la pellets de glóbulos blancos en 200 microlitros de PBS y mezcle suavemente las células después de centrifugar. De nuevo, retire el sobrenadante y vuelva a suspender en PBS.

A continuación, agregue cinco microlitros de una solución milimolar de cyto 16 a los glóbulos blancos e incube la muestra en papel de aluminio durante 30 minutos. Luego, después de girar la muestra, nuevamente, vuelva a suspender la bolita de glóbulos blancos marcada en más PBS y transfiera de cinco a 10 microlitros de la muestra de células a un cubreobjetos. Coloque un segundo cubreobjetos en la parte superior de la muestra y, a continuación, inserte los cubreobjetos intercalados en la bandeja de muestras.

Tome una imagen de la muestra utilizando el accesorio de microscopio fluorescente del teléfono celular. Alternativamente, las células marcadas se pueden administrar continuamente a través del canal microfluídico con una bomba de jeringa automatizada portátil alimentada por batería. Luego, usando la cámara del teléfono celular en modo de video, capture una película microscópica fluorescente de las células que fluyen.

Las células o partículas fluorescentes se pueden visualizar en modo estático, de modo que sin ningún flujo fluídico, se puede observar un campo de visión de muestra muy grande con una resolución espacial de unos 10 micrómetros. Por ejemplo, en esta figura, se han fotografiado cuentas fluorescentes verdes y rojas. Se logra una calidad de imagen decente en un campo de visión de aproximadamente 81 milímetros cuadrados hacia los bordes del campo de visión central.

Sin embargo, hay regiones aberradas aquí, se muestran imágenes de teléfonos celulares de glóbulos blancos marcados con fluorescencia. Este recuadro muestra una imagen de teléfono celular ampliada digitalmente de glóbulos blancos marcados con fluorescencia recortados de la imagen principal. En este recuadro, se muestran los resultados de la decodificación compresiva para el primer recuadro: la imagen decodificada exhibe un nivel de claridad similar al de la misma muestra de célula vista en un objetivo de 10x con un microscopio fluorescente convencional del mismo campo de visión.

Al ver este video, debe tener una buena comprensión de cómo convertir su teléfono celular en un microscopio forense o un citómetro de imágenes, lo que permite la caracterización de imágenes y el contenido de cuentas o células forenses.