11 kwietnia 2013
Przeglądamy nasze ostatnie wyniki dotyczące integracji mikroskopii fluorescencyjnej i narzędzi do obrazowania cytometrii przepływowej w telefonie komórkowym przy użyciu kompaktowych i opłacalnych przystawek opto-fluidycznych. Te urządzenia do mikroanalizy oparte na telefonach komórkowych mogą być przydatne do analizy cytometrycznej, takiej jak wykonywanie różnych zadań związanych z liczeniem komórek, a także do wysokoprzepustowych badań przesiewowych, np. próbek wody w warunkach ograniczonych zasobów.
Ogólnym celem tej procedury jest przekształcenie aparatu w telefonie komórkowym w platformę mikroskopii fluorescencyjnej lub cytometr do obrazowania fluorescencyjnego. Po pierwsze, emisja fluorescencyjna jest zbierana przez dołączoną soczewkę, która została umieszczona między telefonem komórkowym, kamerą i próbką będącą przedmiotem zainteresowania. Następnie prosty plastikowy filtr w nasadce odrzuca rozproszone światło wzbudzenia, które tworzy ciemne tło dla obrazowania fluorescencyjnego, przekształcając telefon z aparatem w mikroskop fluorescencyjny lub cytometr obrazowy.
W ostatnim kroku robione jest zdjęcie lub film interesujących nas cząstek fluorescencyjnych za pomocą aparatu w trybie nocnym. Ostatecznie koraliki lub komórki fluorescencyjne mogą być obrazowane i charakteryzowane przez kamerę w telefonie komórkowym. Główną przewagą tej techniki nad istniejącymi masami, takimi jak przy użyciu konwencjonalnego mikroskopu fluorescencyjnego, jest to, że mikroskop oparty na telefonie komórkowym jest kompaktowy, lekki i ekonomiczny oraz ma potencjał do wykorzystania w diagnostyce przyłóżkowej.
W miejscach o ograniczonych zasobach, w których konwencjonalne usługi opieki zdrowotnej nie są dostępne Aby zmontować opt fluidic, szerokokątny mikroskop fluorescencyjny, zacznij od umieszczenia wypukłej soczewki Plano w nasadce optycznej w określonej pozycji uchwytu soczewki. Następnie umieść plastikowy filtr na tacy filtra i wsuń go do nasadki. Następnie włóż tacę LED do nasadki.
Umieść szkiełka z próbką w tacce na próbki, a następnie wsuń tackę na próbkę do nasadki. Po skierowaniu diod LED w stronę klipsa próbki, zmontowana nasadka do mikroskopii fluorescencyjnej optofluidycznej szerokokątnej na telefonie komórkowym, tak aby dodatkowa soczewka stykała się bezpośrednio z obiektywem aparatu w telefonie komórkowym. Teraz użyj przełącznika na przystawce, aby włączyć diody LED i zobrazować interesującą Cię próbkę za pomocą kamery telefonu komórkowego.
W trybie nocnym. Gdy zachodzi potrzeba badania przesiewowego dużych objętości próbek cieczy w celu wykrycia rzadkich zdarzeń, można zmontować urządzenie do optofluidalnej cytometrii przepływowej. Zacznij od umieszczenia soczewki sferycznej A w nasadce.
Następnie przyklej plastikowy filtr absorpcyjny przed obiektywem aparatu i wsuń komorę mikroprzepływową do nasadki. Teraz przypnij zmontowaną nasadkę optofluidyczną do cytometrii obrazowania fluorescencyjnego do telefonu komórkowego, tak aby dodatkowa soczewka stykała się bezpośrednio z obiektywem aparatu telefonu komórkowego, i użyj przełącznika na nasadce, aby włączyć diody LED. Następnie podłącz kanał mikroprzepływowy do pompy strzykawkowej i dostarcz próbkę cieczy do urządzenia mikroprzepływowego ze stałym natężeniem przepływu.
Następnie, korzystając z trybu wideo kamery telefonu komórkowego, nagraj film z komórkami fluorescencyjnymi przepływającymi przez kanał mikroprzepływowy w celu przygotowania próbek fluorescencyjnych mikrocząstek. Najpierw wymieszaj 10 mikrolitrów zielonych kulek fluorescencyjnych i 10 mikrolitrów czerwonych kulek fluorescencyjnych z 40 mikrolitrami wody dejonizowanej. Za pomocą mikropipety umieść 10 mikrolitrów mieszaniny kulek na szklanym szkiełku.
Następnie użyj innego szkiełka, aby stworzyć strukturę warstwową. Na koniec włóż strukturę warstwową do tacki na próbki nasadki do mikroskopii fluorescencyjnej o szerokim polu widzenia i wsuń ją do nasadki telefonu komórkowego. Aby przygotować znakowaną fluorescencyjnie próbkę białych krwinek, najpierw przenieś 200 mikrolitrów próbki krwi pełnej z probówki do pobierania krwi EDTA do 1,5 mililitrowej probówki z polistyrenu.
Następnie dodaj jeden mililitr buforu do lizy czerwonych krwinek do 200 mikrolitrów próbki krwi pełnej i dokładnie wymieszaj po pięciu minutach, odwiruj lizowaną próbkę krwi. Następnie usuń zawiesinę supernatantu, osad białych krwinek w 200 mikrolitrach PBS i delikatnie wymieszaj komórki po odwirowaniu. Ponownie usunąć supernatant i ponownie zawiesić w PBS.
Następnie dodaj pięć mikrolitrów jednego milimolowego roztworu cyto 16 do białych krwinek i inkubuj próbkę w folii aluminiowej przez 30 minut. Następnie, po odwirowaniu próbki, ponownie zawieś oznakowane białe krwinki w większej ilości PBS i przenieś od pięciu do 10 mikrolitrów próbki komórek na szkiełko nakrywkowe. Umieść drugie szkiełko nakrywkowe na wierzchu próbki, a następnie włóż szkiełka nakrywkowe z warstwą do tacki na próbki.
Zobrazuj próbkę za pomocą nasadki mikroskopu fluorescencyjnego do telefonu komórkowego. Alternatywnie, oznakowane ogniwa mogą być w sposób ciągły dostarczane przez kanał mikroprzepływowy za pomocą przenośnej automatycznej pompy strzykawkowej zasilanej bateryjnie. Następnie za pomocą kamery telefonu komórkowego w trybie wideo uchwyć fluorescencyjny film mikroskopowy przepływających komórek.
Komórki lub cząstki fluorescencyjne mogą być obrazowane w trybie statycznym tak, że bez przepływu płynu można zaobserwować bardzo duże pole widzenia próbki o rozdzielczości przestrzennej około 10 mikrometrów. Na przykład na tym rysunku przedstawiono zielone i czerwone koraliki fluorescencyjne. Przyzwoitą jakość obrazu uzyskuje się w polu widzenia wynoszącym około 81 milimetrów do kwadratu w kierunku krawędzi centralnego pola widzenia.
Występują tu jednak aberracje, pokazane są zdjęcia z telefonu komórkowego fluorescencyjnie znakowanych białych krwinek. Ta wstawka pokazuje cyfrowo powiększony obraz z telefonu komórkowego przedstawiający fluorescencyjnie znakowane białe krwinki przycięte z głównego obrazu. W tej wstawce pokazane są wyniki dekodowania kompresyjnego dla pierwszej wstawki, zdekodowany obraz wykazuje podobny poziom klarowności do tej samej próbki komórki oglądanej na obiektywie 10x za pomocą konwencjonalnego mikroskopu fluorescencyjnego o tym samym polu widzenia.
Oglądając ten film, powinieneś dobrze zrozumieć, jak przekształcić swój telefon komórkowy w mikroskop kryminalistyczny lub cytometr obrazowy, umożliwiając obrazową charakterystykę i zawartość koralików lub komórek kryminalistycznych.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Niniejszy artykuł omawia konwersję aparatu w telefonie komórkowym w platformę do mikroskopii fluorescencyjnej lub cytometr obrazujący z wykorzystaniem kompaktowych przystawek optyczno-płynowych. Technika ta umożliwia analizę cytometryczną i wysokoprzepustowe przesiewanie w warunkach ograniczonych zasobów.
Integracja szerokokątowej mikroskopii fluorescencyjnej i cytometrii przepływowej z obrazowaniem w telefonach komórkowych pozwala rozwiązać problem wdrażania ilościowej analizy komórkowej w warunkach ograniczonych zasobów lub w środowiskach zdecentralizowanych. Podejście to umożliwia skalowalne, kosztowo efektywne i przenośne przepływy pracy w badaniach translacyjnych i na wczesnych etapach odkryć, rozszerzając dostęp do danych cytometrycznych poza tradycyjną infrastrukturą laboratoryjną. Platforma ta wspiera szybkie, możliwe do wdrożenia w terenie podejmowanie decyzji w zakresie segregacji próbek i wstępnej walidacji celów.
Ta platforma oparta na telefonie komórkowym znajduje zastosowanie od wczesnej fazy odkryć po badania przedkliniczne, umożliwiając weryfikację hipotez, przesiewy oraz ilościowe oznaczanie biomarkerów translacyjnych zarówno w przepływach pracy scentralizowanych, jak i zdalnych.