11 avril 2013
Nous passons en revue nos résultats récents sur l'intégration de la microscopie à fluorescence et des outils d'imagerie cytométrie en flux sur un téléphone portable à l'aide compacts et rentables opto-fluidiques pièces jointes. Ce téléphone portable sur la base de micro-analyse pourrait être utile pour l'analyse cytométrique, telles que l'exécution de tâches diverses cellules de comptage ainsi que pour criblage à haut débit d'échantillons d'eau, par exemple, dans les pays à ressources limitées
L’objectif global de cette procédure est de convertir l’appareil photo d’un téléphone portable en une plate-forme de microscopie fluorescente ou un cytomètre d’imagerie fluorescente. Tout d’abord, l’émission fluorescente est collectée à travers une lentille fixée qui a été placée entre le téléphone portable, l’appareil photo et l’échantillon d’intérêt. Ensuite, un simple filtre en plastique à l’intérieur de l’accessoire rejette la lumière d’excitation diffusée, ce qui crée un fond sombre pour l’imagerie fluorescente, convertissant le téléphone avec appareil photo en microscope fluorescent ou en cytomètre d’imagerie.
Dans la dernière étape, une photo ou une vidéo est prise des particules fluorescentes d’intérêt à l’aide de l’appareil photo en mode nuit. En fin de compte, les billes ou les cellules fluorescentes peuvent être imagées et caractérisées par l’appareil photo du téléphone portable. Le principal avantage de cette technique par rapport aux masses existantes, comme l’utilisation d’un microscope fluorescent conventionnel, est que le microscope sur téléphone portable est compact, léger et rentable, et a le potentiel d’être utilisé dans les diagnostics au point de service.
Dans les environnements à ressources limitées où les services de santé conventionnels ne sont pas disponibles Pour assembler le microscope fluorescent fluidique et à grand champ opt, commencez par placer la lentille convexe Plano dans la fixation optique dans sa position de support de lentille spécifique. Placez ensuite le filtre en plastique sur le plateau de filtre et glissez-le dans l’accessoire. Ensuite, insérez le plateau LED dans l’accessoire.
Placez les lames de verre d’échantillon dans le plateau d’échantillon, puis glissez le plateau d’échantillon dans l’accessoire. Après avoir orienté les LED vers le clip de l’échantillon, la microscopie fluorescente à large champ opto fluidique assemblée se fixe sur le téléphone portable, de sorte que l’objectif supplémentaire soit directement en contact avec l’objectif de l’appareil photo du téléphone portable. Utilisez maintenant l’interrupteur de l’accessoire pour allumer les LED et imager l’échantillon d’intérêt avec la caméra du téléphone portable.
En mode nuit. Lorsqu’il est nécessaire de cribler de grands volumes d’échantillons liquides pour la détection d’événements rares, un dispositif de cytométrie en flux optofluidique peut être assemblé. Commencez par placer la lentille sphérique A dans l’accessoire.
Collez ensuite le filtre d’absorption en plastique devant l’objectif de l’appareil photo et glissez la chambre microfluidique dans l’accessoire. Fixez maintenant l’accessoire optofluidique assemblé pour la cytométrie d’imagerie fluorescente sur le téléphone portable, de sorte que la lentille supplémentaire soit directement en contact avec l’objectif de l’appareil photo du téléphone portable, et utilisez l’interrupteur de l’accessoire pour allumer les LED. Ensuite, connectez le canal microfluidique à la pompe à seringue et versez l’échantillon liquide dans le dispositif microfluidique à un débit constant.
Ensuite, à l’aide du mode vidéo de l’appareil photo du téléphone portable, capturez un film des cellules fluorescentes circulant dans le canal microfluidique pour préparer des échantillons de microparticules fluorescentes. Mélangez d’abord 10 microlitres de billes fluorescentes vertes et 10 microlitres de perles fluorescentes rouges avec 40 microlitres d’eau déminéralisée. À l’aide d’une micro-pipette, placez 10 microlitres du mélange de billes sur une lame de verre.
Utilisez ensuite une autre lame de verre pour faire une structure en sandwich. Enfin, insérez la structure sandwich dans le plateau d’échantillon de l’accessoire de microscopie fluorescente à champ large et glissez-la dans l’accessoire du téléphone portable. Pour préparer un échantillon de globules blancs marqué par fluorescence, transférez d’abord 200 microlitres d’un échantillon de sang total d’un tube de prélèvement sanguin EDTA dans un tube en polystyrène de 1,5 millilitre.
Ajoutez ensuite un millilitre de tampon de lyse des globules rouges à l’échantillon de sang total de 200 microlitres et mélangez soigneusement après cinq minutes, centrifugez l’échantillon de sang lysé. Retirez ensuite la suspension surnageante, la pastille de globules blancs dans 200 microlitres de PBS, et mélangez doucement les cellules après centrifugation. Encore une fois, retirez le surnageant et remettez-le en suspension dans PBS.
Ensuite, ajoutez cinq microlitres d’une solution millimolaire de cyto 16 aux globules blancs et incubez l’échantillon dans une feuille d’aluminium pendant 30 minutes. Ensuite, après avoir fait tourner l’échantillon, remettez en suspension la pastille de globule blanc marquée dans plus de PBS et transférez cinq à 10 microlitres de l’échantillon de cellule sur une lamelle. Placez une deuxième lamelle sur le dessus de l’échantillon, puis insérez les lamelles prises en sandwich dans le plateau d’échantillon.
Imagez l’échantillon à l’aide de l’accessoire de microscope fluorescent du téléphone portable. Alternativement, les cellules marquées peuvent être administrées en continu par le canal microfluidique à l’aide d’une pompe à seringue automatisée portable alimentée par batterie. Ensuite, à l’aide de l’appareil photo du téléphone portable en mode vidéo, capturez un film microscopique fluorescent des cellules en écoulement.
Les cellules ou les particules fluorescentes peuvent être imagées en mode statique de sorte que, sans aucun écoulement fluidique, un très grand champ de vision d’échantillon avec une résolution spatiale d’environ 10 micromètres peut être observé. Par exemple, dans cette figure, des perles fluorescentes vertes et rouges ont été imagées. Une qualité d’image décente est obtenue sur un champ de vision d’environ 81 millimètres carrés vers les bords du champ de vision central.
Cependant, il y a des régions aberrantes ici, des images de téléphones portables de globules blancs marqués par fluorescence sont montrées. Cet encart montre une image de téléphone portable zoomée numériquement de globules blancs marqués par fluorescence et recadrés à partir de l’image principale. Dans cet encart, les résultats de décodage compressif pour le premier encart montrent que l’image décodée présente un niveau de clarté similaire à celui du même échantillon de cellule visualisé sur un objectif 10 x avec un microscope fluorescent conventionnel du même champ de vision.
En regardant cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de convertir votre téléphone portable en microscope médico-légal ou en cytomètre d’imagerie, permettant la caractérisation d’imagerie et le contenu de billes ou de cellules médico-légales.
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Cet article traite de la transformation d'un appareil photo de téléphone portable en une plateforme de microscopie fluorescente ou en cytomètre d'imagerie à l'aide d'accessoires optofluidiques compacts. Cette technique permet l'analyse cytométrique et le criblage à haut débit dans des environnements à ressources limitées.
L'intégration de la microscopie fluorescente à champ large et de la cytométrie en flux par imagerie sur des téléphones portables permet de surmonter le défi de déploiement de l'analyse cellulaire quantitative dans des environnements aux ressources limitées ou décentralisés. Cette approche permet des protocoles évolutifs, rentables et portables pour la découverte en phase précoce et la recherche translationnelle, élargissant ainsi l'accès aux données cytométriques en dehors des infrastructures de laboratoire traditionnelles. La plateforme soutient une prise de décision rapide et déployable sur le terrain pour le triage des échantillons et la validation préliminaire des cibles.
Cette plateforme basée sur téléphone portable s'adapte à toutes les étapes, de la découverte précoce à la recherche préclinique, permettant la vérification d'hypothèses, le criblage et la quantification de biomarqueurs translationnels dans des flux de travail centralisés comme distants.