휴대 전화에 폭 넓은 분야 형광 현미경과 형광 이미징 유동 세포 계측법

이 절차의 전반적인 목표는 휴대폰 카메라를 형광 현미경 플랫폼 또는 형광 이미징 세포분석기로 변환하는 것입니다. 먼저, 형광 방출은 휴대폰, 카메라 장치 및 관심 샘플 사이에 배치된 부착된 렌즈를 통해 수집됩니다. 다음으로, 부착물 내의 간단한 플라스틱 필터는 산란된 여기광을 거부하여 형광 이미징을 위한 암시야 배경을 만들고 카메라 폰을 형광 현미경 또는 이미징 세포분석기로 변환합니다.

마지막 단계에서는 야간 모드에서 카메라를 사용하여 관심 있는 형광 입자의 사진 또는 비디오를 촬영합니다. 궁극적으로, 형광 구슬 또는 세포는 휴대폰 카메라로 이미지화되고 특성화될 수 있습니다. 기존 형광 현미경 사용과 같은 기존 질량에 비해 이 기술의 주요 장점은 휴대폰 기반 현미경이 작고 가벼우며 비용 효율적이며 현장 진단 진단에 사용할 가능성이 있다는 것입니다.

기존 의료 서비스를 이용할 수 없는 자원이 제한된 환경에서 광시야 형광 현미경을 조립하려면 먼저 Plano 볼록 렌즈를 특정 렌즈 홀더 위치 내의 광학 부착물에 배치해야 합니다. 그런 다음 플라스틱 필터를 필터 트레이에 놓고 부착물에 밀어 넣습니다. 그런 다음 LED 트레이를 부착 장치에 삽입합니다.

샘플 유리 슬라이드를 샘플 트레이에 넣은 다음 샘플 트레이를 부착 장치에 밀어 넣습니다. LED를 샘플 클립 쪽으로 향하게 한 후, 조립된 광유체 광시야 형광 현미경을 휴대폰에 부착하여 추가 렌즈가 휴대폰 카메라 렌즈와 직접 접촉하도록 합니다. 이제 부착물의 스위치를 사용하여 LED를 켜고 관심 있는 샘플을 휴대폰 카메라로 이미지화합니다.

야간 모드에서. 드문 현상을 감지하기 위해 많은 양의 액체 샘플을 스크리닝해야 하는 경우, 광유체 유세포 분석 장치를 조립할 수 있습니다. 부착물에 A 구형 렌즈를 배치하여 시작합니다.

그런 다음 카메라 렌즈 앞에 플라스틱 흡수 필터를 테이프로 붙이고 미세유체 챔버를 부착물에 밀어 넣습니다. 이제 형광 이미징 세포 분석을 위해 조립된 광유체 부착물을 휴대폰에 끼워 여분의 렌즈가 휴대폰 카메라 렌즈와 직접 접촉하도록 하고 부착물의 스위치를 사용하여 LED를 켭니다. 다음으로, 미세유체 채널을 주사기 펌프에 연결하고 일정한 유속으로 액체 샘플을 미세유체 장치로 전달합니다.

그런 다음 휴대폰 카메라의 비디오 모드를 사용하여 미세유체 채널을 통해 흐르는 형광 세포의 동영상을 캡처하여 형광 미립자 샘플을 준비합니다. 먼저 10마이크로리터의 녹색 형광 비드와 10마이크로리터의 적색 형광 비드를 40마이크로리터의 탈이온수와 혼합합니다. 마이크로 피펫을 사용하여 비드 혼합물 10마이크로리터를 유리 슬라이드에 놓습니다.

그런 다음 다른 유리 슬라이드를 사용하여 샌드위치 구조를 만듭니다. 마지막으로, 샌드위치 구조를 광시야 형광 현미경 부착물의 샘플 트레이에 삽입하고 휴대폰 부착물에 밀어 넣습니다. 형광 표지된 백혈구 샘플을 준비하려면 먼저 EDTA 채혈 튜브에서 1.5ml 폴리스티렌 튜브로 200마이크로리터의 전혈 샘플을 옮깁니다.

그런 다음 200 마이크로 리터의 전혈 샘플에 적혈구 용해 완충액 1 밀리리터를 추가하고 5 분 후에 완전히 혼합하여 용해 된 혈액 샘플을 원심 분리하십시오. 그런 다음 PBS 200마이크로리터에 있는 백혈구 펠릿인 상등액 재현탁액을 제거하고 원심분리 후 세포를 부드럽게 혼합합니다. 다시 말하지만, 상층액을 제거하고 PBS에 재현탁합니다.

다음으로, 5마이크로리터의 1밀리몰 사이토 16 용액을 백혈구에 첨가하고 알루미늄 호일에서 샘플을 30분 동안 배양합니다. 그런 다음 샘플을 회전시킨 후 다시 라벨링된 백혈구 펠릿을 더 많은 PBS에 재현탁시키고 5-10마이크로리터의 세포 샘플을 커버 슬립으로 옮깁니다. 샘플 상단에 두 번째 커버 슬립을 놓고 끼워진 커버 슬립을 샘플 트레이에 삽입합니다.

휴대폰 형광 현미경 부착물을 사용하여 샘플을 이미지화합니다. 또는 라벨링된 세포는 휴대용 배터리 구동 자동 주사기 펌프를 사용하여 미세유체 채널을 통해 지속적으로 전달될 수 있습니다. 그런 다음 비디오 모드에서 휴대폰 카메라를 사용하여 흐르는 세포의 형광 현미경 동영상을 캡처합니다.

형광 세포 또는 입자는 유체 흐름이 없이 약 10마이크로미터의 공간 분해능을 가진 매우 큰 샘플 시야를 관찰할 수 있도록 정적 모드에서 이미지화할 수 있습니다. 예를 들어, 이 그림에서는 녹색과 빨간색 형광 구슬이 이미지화되었습니다. 중앙 시야의 가장자리를 향해 약 81mm의 시야에서 적절한 이미지 품질을 얻을 수 있습니다.

그러나 여기에는 수차가 있는 영역이 있으며 형광 표지된 백혈구의 휴대폰 이미지가 표시됩니다. 이 삽입은 메인 이미지에서 자른 형광 표지된 백혈구의 디지털 확대/축소 휴대폰 이미지를 보여줍니다. 이 삽입물에서 첫 번째 삽입물에 대한 압축 디코딩 결과는 디코딩된 이미지가 동일한 시야의 기존 형광 현미경을 사용하여 10 x 대물렌즈에서 본 동일한 세포 샘플과 유사한 수준의 선명도를 나타내는 것으로 표시됩니다.

이 비디오를 시청하려면 휴대폰을 법의학 현미경 또는 이미징 세포분석기로 변환하여 법의학 비드 또는 세포의 이미징 특성화 및 내용을 허용하는 방법을 잘 이해해야 합니다.