Largo-campo microscopia de fluorescência e citometria de fluxo fluorescente de imagens em um telefone celular

Hongying Zhu; Aydogan Ozcan

doi:10.3791/50451

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Artigo de método

Largo-campo microscopia de fluorescência e citometria de fluxo fluorescente de imagens em um telefone celular

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DOI:

10.3791/50451

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11 de abril de 2013

Hongying Zhu¹ , Aydogan Ozcan¹^,²^,³

¹Electrical Engineering Department, University of California, Los Angeles , ²Bioengineering Department, University of California, Los Angeles , ³California NanoSystems Institute (CNSI), University of California, Los Angeles

Neste artigo

Resumo

Analisamos nossos resultados recentes sobre a integração de microscopia de fluorescência e ferramentas de imagem de citometria de fluxo em um telefone celular usando compactos e de baixo custo opto-fluídicos anexos. Estes celular baseado micro-dispositivos de análise pode ser útil para a análise citométrica, como a realização de tarefas de contagem de células diferentes, bem como para rastreio de alto rendimento de amostras, por exemplo, água em ambientes com recursos limitados.

Resumo

Microscopia de fluorescência e citometria de fluxo são amplamente utilizadas ferramentas na pesquisa biomédica e diagnóstico clínico. No entanto, estes dispositivos são, em geral, relativamente volumosos e dispendiosos, tornando-as menos eficazes para os ambientes com recursos limitados. Para potencialmente resolver estas limitações, que recentemente demonstraram a integração do grande campo de microscopia de fluorescência e ferramentas de imagem de citometria de fluxo em telefones celulares usando compacto, leve, e de custo-benefício opto-fluídicos anexos. Na nossa concepção de citometria de fluxo, as células marcadas por fluorescência são lavadas por meio de um canal microfluídico que está posicionado por cima da unidade de câmara existente telemóvel. Alimentados por bateria diodos emissores de luz (LEDs) são butt-acoplada ao lado do chip de microfluidos, que actua efectivamente como um guia de ondas multi-modo de laje, onde a luz de excitação é guiada para excitar uniformemente os alvos fluorescentes. A câmera de celular grava um filme lapso de tempo de as células fluorescentes que fluem atravéso canal microfluídico, onde os quadros digital deste filme são processados para contar o número de células marcadas dentro de solução alvo de interesse. Usando um projeto opto-fluídico semelhante, também podemos imagem dessas células marcadas com fluorescência no modo estático, por exemplo, imprensando as partículas fluorescentes entre duas lâminas de vidro e capturar suas imagens fluorescentes usando a câmera de telefone celular, que podem atingir uma resolução espacial de ex ~ 10 m ao longo de um grande campo de visão de ~ 81 mm ^2. Este celular baseado citometria de fluxo fluorescente imagem e plataforma de microscopia pode ser útil especialmente em ambientes com recursos limitados, por exemplo, para a contagem de células T CD4 + em direção acompanhamento de pacientes HIV + ou para a detecção de parasitas transmitidas pela água em água potável.

Introdução

Microscopia e citometria de fluxo são amplamente utilizadas técnicas de ^1-12 em pesquisa biomédica e científica, bem como o diagnóstico clínico para a contagem e caracterização de vários tipos celulares. No entanto, os microscópios convencionais e de citometria de fluxo-instrumentos são relativamente complexos e caros, o que limita a sua utilização para principalmente bem estabelecidas laboratórios centrais. Recentemente, temos desenvolvido uma citometria de imagem compacto e leve fluorescente e dispositivo microscopia integrados em um telefone celular, que mostra ^13,14 promessa de custo-benefício traduzir microscopia de fluorescência, citometri....