기존 현미경 검사는 표본을 확대하기 위해 렌즈 대물렌즈가 필요하며, 광학 센서로 빛을 굴절시키고 유도하기 위해 추가 대물렌즈, 필터 및 거울과 같은 수많은 광학 구성 요소를 포함할 수 있습니다. JoVE (Journal of Visualized Experiments) 2012년 8월호에는 Ozcan Lab(University of California, Los Angeles)이 개척한 렌즈 없는 "온칩" 현미경 플랫폼에 대한 세 번째 출판물이 게재되었습니다.
2009년, 오즈칸(Ozcan) 연구실은 전혈 내 세포를 이미지화할 수 있는 렌즈가 필요 없는 이미징 플랫폼의 사용을 보여주는 첫 번째 논문을 발표했습니다. 이 이미징 기술은 표준 캠코더에서 볼 수 있는 CCD 또는 CMOS 칩과 같은 광전 센서 어레이에 샘플을 직접 배치하는 것을 포함합니다. 그런 다음 샘플 위의 LED 조명이 칩에 그림자를 드리우고, 이는 이미지 처리를 받을 수 있는 디지털 홀로그램으로 기록됩니다. 이 렌즈리스 이미징 시스템은 매우 넓은 시야(FOV 0.6-8cm2)를 허용할 뿐만 아니라 부피가 큰 광학 부품이 없기 때문에 미세유체 응용 분야에 탁월합니다. Ozcan 그룹은 2011년 후속 논문 JoVE에서 이를 입증했는데, 이 논문에서는 형광 표지된 백혈구가 미세유체 칩 내에서 이미지화되었습니다.
올해 8월 JoVE에서 Ozcan 그룹은 선충인 예쁜꼬마선충의 단층 촬영 이미징에 적용하여 렌즈가 없는 현미경 플랫폼의 추가 발전을 보여줍니다. Ozcan 그룹은 전동 회전 스테이지를 사용하여 조명 각도를 변경함으로써 처리 후 단층 촬영으로 결합할 수 있는 샘플에 대해 여러 홀로그램 슬라이스를 생성하는 방법을 보여줍니다. 오즈칸(Ozcan) 그룹은 5미크론 두께의 구조인 인두관(pharyngeal tube)이 단일 슬라이스와 3D 재구성 단면에서만 볼 수 있다는 점을 인용하여 웜의 3D 재구성이 성공적임을 확인했습니다.
Ozcan 그룹이 설계 및 조립한 렌즈가 없는 이미징 시스템의 컴팩트하고 저렴한 특성으로 인해 현장 진단 애플리케이션 또는 현장에서 수행할 수 있는 휴대폰 기반 현미경 검사에 매우 적합합니다.
샌프란시스코 캘리포니아 대학교의 어니스트 갈로 클리닉 및 연구 센터에서 JoVE는 3차원 형광 현미경 검사와 컴퓨터 분석을 사용하여 단일 세포의 형태학적 변화를 시각화하는 방법을 배웁니다. 이 절차에서는 세포에 작용제, 길항제와 작용제, 또는 무처리를 투여하고 면역형광 현미경 검사를 준비합니다. 3차원 이미지는 이광자 레이저 시스템의 도움으로 획득되며, 형광 데이터는 Imaris와 Matlab을 사용하여 컴퓨터에서 처리됩니다.
이 기술의 힘을 입증하기 위해 당사의 저자는 형질 주입된 HEK293 세포의 단일 세포 표현형 변화를 정량화합니다. 3차원 형태 분석은 작용제(agonist)로 처리된 세포의 극적인 변화를 보여줍니다. 이러한 변경 사항이 기존 2D 해석을 사용할 때 항상 뚜렷하게 나타나는 것은 아닙니다. 이 기술을 사용하면 약리학적 자극에 대한 반응으로 단일 세포의 형태학적 변화를 정량화하고 특성화할 수 있어 약물 발견 연구의 무기고에 강력한 새로운 평가 도구를 제공할 수 있습니다.
이번 달 JoVE Applied Physics에서는 사우스 캐롤라이나로 이동하여 Clemson University의 재료 과학 및 공학 대학을 방문합니다. 여기에서 연구원들은 실험실 연구를 위해 리튬 배터리를 구성하는 방법을 보여줍니다.
리튬 코인 셀의 기본 구성 요소는 작동 전극, 리튬 전해질 및 리튬 호일 상대 전극입니다. 코인 셀의 다양한 구성 요소는 조심스럽게 조립되고 압착 기계로 밀봉됩니다. 그런 다음 완성된 코인 셀을 배터리 테스터에서 특성화할 수 있습니다. 우리 연구원들은 집에서 만든 코인 셀을 사용하여 다양한 재료를 사용하여 리튬 코인 셀의 음극을 만드는 실험을 할 수 있습니다.
이번 달 JoVE Immunology and Infection에서는 스위스 바젤로 가서 기생충 감염을 진단하는 두 가지 기술을 목격합니다. 또한 조사관이 이러한 감염이 신체 건강에 미치는 영향을 평가하기 위해 어린이를 대상으로 셔틀 런 테스트를 수행하는 방법도 확인합니다.
기생충은 인간과 동물의 몸 속에 살 수 있는 기생충입니다. 많은 종들이 장관을 감염시키며 토양을 통해 전염될 수 있습니다. 우리의 저자는 몇 가지 일반적인 토양 매개 기생충을 진단하는 데 사용되는 Kato-Katz 기술을 보여줍니다. 그들은 또한 빛을 사용하여 샘플 준비에서 특정 유형의 광전술 기생충의 이동을 자극하는 Baermann 기술을 시연합니다. 다양한 유형의 기생충 종은 형태학에 따라 나중에 결정될 수 있습니다.
그런 다음 저자는 어린이를 위한 20미터 셔틀 달리기 테스트를 설정 및 수행하는 방법과 기생충 감염이 신체 건강에 미치는 영향을 측정하는 방법을 보여줍니다. 이 방법은 토양 매개 기생충 감염이 전반적인 건강에 미치는 실제 부담을 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이 간략한 요약은 8월에 공개될 몇 가지 주목할만한 비디오 기사를 강조합니다. 또한 병아리 배아의 중뇌에서 유전자를 발현하는 방법을 보여주고, 내피 세포가 늘어선 평행 유동 챔버에서 호중구 전이를 연구하고, 세포 외 기질의 단백질 분해를 정확하게 측정하는 방법을 보여주는 기사를 소개할 것입니다.