Wide-field fluorescentie microscopie en fluorescentie imaging Flowcytometrie op een mobiele telefoon

Het algemene doel van deze procedure is om een mobiele telefooncamera om te zetten in een fluorescentiemicroscoopplatform of een fluorescentiebeeldcytometer. Eerst wordt de fluorescentie-emissie verzameld via een bevestigde lens die tussen de mobiele telefoon, camera-eenheid en het monster van belang is geplaatst. Vervolgens verwerpt een eenvoudige plastic filter binnen de bevestiging het verstrooide excitatielicht, wat een donkerveldachtergrond voor fluorescentiebeeldvorming creëert en de cameratelefoon omzet in een fluorescentiemicroscoop of beeldcytometer.

In de laatste stap wordt een foto of video gemaakt van de fluorescente deeltjes van belang met behulp van de camera in de nachtmodus. Uiteindelijk kunnen fluorescente kralen of cellen worden afgebeeld en gekarakteriseerd door de camera van de mobiele telefoon. Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande massa's, zoals het gebruik van een conventionele fluorescentiemicroscoop, is dat de mobiele telefoonmicroscoop compact, lichtgewicht en kosteneffectief is en potentieel kan worden gebruikt voor diagnostiek op het punt van zorg.

In omgevingen met beperkte middelen waar conventionele gezondheidszorgdiensten niet beschikbaar zijn Om de opt-fluidische, bredeveldfluorescentiemicroscoop te monteren, begint u door de plano convexe lens in de specifieke lenshouderpositie van de optische bevestiging te plaatsen. Plaats vervolgens de plastic filter op de filterlade en schuif deze in de bevestiging. Plaats vervolgens de LED-lade in de bevestiging.

Plaats de glazen monsterglazen in de monsterlade en schuif vervolgens de monsterlade in de bevestiging. Nadat de LED's naar de monstersteek zijn gericht, wordt de geassembleerde opto-fluidische bredeveldfluorescentiemicroscoopbevestiging op de mobiele telefoon geplaatst, zodat de extra lens direct in contact komt met de cameralens van de mobiele telefoon. Gebruik nu de schakelaar op de bevestiging om de LED's aan te zetten en het monster van belang met de camera van de mobiele telefoon af te beelden.

In de nachtmodus. Wanneer er een noodzaak is om grote volumes vloeibare monsters te screenen voor de detectie van zeldzame gebeurtenissen, kan een opto-fluidische flowcytometrie-apparaat worden geassembleerd. Begin met het plaatsen van een bolvormige lens in de bevestiging.

Plak vervolgens de plastic absorptiefilter voor de cameralens en schuif de microfluïdische kamer in de bevestiging. Klem nu de geassembleerde opto-fluidische bevestiging voor fluorescentiebeeldvormingscytometrie op de mobiele telefoon, zodat de extra lens direct in contact komt met de cameralens van de mobiele telefoon, en gebruik de schakelaar op de bevestiging om de LED's aan te zetten. Verbind vervolgens het microfluïdische kanaal met de spuitpomp en lever het vloeibare monster in het microfluïdische apparaat bij een constante stroomsnelheid.

Gebruik vervolgens de videomodus van de camera van de mobiele telefoon om een film te maken van de fluorescente cellen die door het microfluïdische kanaal stromen om fluorescente microdeeltjesmonsters te bereiden. Meng eerst 10 microliter groene fluorescente kralen en 10 microliter rode fluorescente kralen met 40 microliter gedeïoniseerd water. Gebruik een micropipet om 10 microliter van het kralenmengsel op een glazen plaatje te plaatsen.

Gebruik vervolgens een ander glazen plaatje om een sandwichstructuur te maken. Plaats tenslotte de sandwichstructuur in de monsterlade van de bredeveldfluorescentiemicroscoopbevestiging en schuif deze in de bevestiging van de mobiele telefoon. Om een fluorescentiegelabeld wit bloedcelmonster te bereiden, brengt u eerst 200 microliter van een volbloedmonster van een EDTA-bloedopvangbuis over in een polystyreenbuis van 1,5 milliliter.

Voeg vervolgens een milliliter rode bloedcel-lyseringsbuffer toe aan het 200 microliter volbloedmonster en meng goed na vijf minuten. Centrifugeer het geliseerde bloedmonster. Verwijder vervolgens de supernatant, resuspendeer de witte bloedcelpellet in 200 microliter PBS en meng de cellen voorzichtig na centrifugeren. Verwijder opnieuw het supernatant en resuspendeer in PBS.

Voeg vervolgens vijf microliter van een één millimolair cyto 16-oplossing toe aan de witte bloedcellen en incubeer het monster gedurende 30 minuten in aluminiumfolie. Na het centrifugeren van het monster, resuspendeer opnieuw de gelabelde witte bloedcelpellet in meer PBS en breng vijf tot 10 microliter van het celmonster over op een dekglas. Plaats een tweede dekglas bovenop het monster en plaats vervolgens de gesandwichde dekglazen in de monsterlade.

Beeld het monster af met behulp van de bevestiging voor fluorescentiemicroscopie van de mobiele telefoon. Als alternatief kunnen de gelabelde cellen continu worden aangeleverd via het microfluïdische kanaal met een draagbare, op batterijen werkende, geautomatiseerde spuitpomp. Gebruik vervolgens de camera van de mobiele telefoon in videomodus om een fluorescente microscopische film van de stromende cellen vast te leggen.

Fluorescente cellen of deeltjes kunnen in statische modus worden afgebeeld, zodat zonder enige vloeistofstroom een zeer groot monsterveld met een ruimtelijke resolutie van ongeveer 10 micrometer kan worden waargenomen. In deze figuur zijn bijvoorbeeld groene en rode fluorescente kralen afgebeeld. Een fatsoenlijke beeldkwaliteit wordt bereikt over een veld van ongeveer 81 vierkante millimeter richting de randen van het centrale veld van zicht.

Er zijn echter aberreerde gebieden, hier worden mobiele telefoonbeelden van fluorescentiegelabelde witte bloedcellen getoond. Deze inzet toont een digitaal ingezoomde mobiele telefoonfoto van fluorescentiegelabelde witte bloedcellen die uit het hoofdbeeld is bijgesneden. In deze inzet worden de resultaten van compressieve decodering voor de eerste inzet getoond. Het gedecodeerde beeld vertoont een vergelijkbaar niveau van helderheid als hetzelfde celmonster dat op een 10 x objectief wordt bekeken met een conventionele fluorescentiemicroscoop met hetzelfde veld van zicht.

Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u uw mobiele telefoon kunt omzetten in een forensische microscoop of beeldcytometer, waardoor beeldvorming, karakterisering en inhoud van forensische kralen of cellen mogelijk wordt.