Name: Fototermal Eğik ışık saçılımı ile hızlı ve Kimyasal içermeyen Hemoglobin Deneyi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-12-07T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 18 s
Description: Öğrenin, fototermal eğik ışık saçılımı sensörü ile kimyasal kullanmadan nanolitre ölçekli kan örneklerinde hemoglobin konsantrasyonunu hızlıca ölçme yöntemini. Bu düşük maliyetli teknoloji, anemi teşhisi için nokta bakım testlerinde kullanılabilir.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu araştırma, Kore Ulusal Araştırma Vakfı'nın (NRF) araştırma programları tarafından desteklenmiştir (NRF-2015R1A1A1A05001548 ve NRF-2015R1A5A1037668).

Kan örnekleri ile deneyler, ilgili yasa ve kurumsal kurallarına uygun olarak yapılmıştır. Numuneler edinilen ve kurumda klinik testlerde işlenen olmuştu artık kan örnekleri vardı. 1. PT-AS Optik Kur NOT: Bir ilk PT-AS kurulumu için boş bir mikro-kapiller tüp kullanabilirsiniz. <ol><li> sırasıyla, 200 ve 330 um, iç ve dış çaplara sahip boş mikro kapiller tüp ve bir kılcal tüp armatürü daha büyük 5 ~ daha cm uzunluğunda monte edin. Ticari olarak temin edilebilen lif fikstür tüp fikstür olarak kullanılabilir. </li><li> Güvenli kılcal tüp aydınlatmak için, ışık kaynağını soruşturma, yani 650 nm lazer pointer çapa. Sonda kiriş kılcal boru daha büyük olmalıdır. Açısal periyodik desen gözlemlemek için kılcal boru arkasında bir ekran (örneğin, beyaz kağıt) yerleştirin. </li><li> Algılama parçası için, doğrudan Scatt yakalamak için bir web kamerası herhangi lensleri çıkarındesen ering. Prob ışını yönüne 25-35 ° &#39;lik bir açı ile kılcal boru arkasında kamerası yerleştirin. Kılcal boru tarafından üretilen açısal periyodik desen dedektörü (Şekil 1) ile ölçülebilir emin olun. görüntü sensörü düzgün konumlandırılmış görüntü sensörünün ortasında açısal periyodik desen gözlemlemek. </li><li> kılcal tüp aydınlatmak için bir 532-nm PT uyarma ışık kaynağı yerleştirin. sürece PT uyarma ışık kılcal tüp prob ışını ile örtüşür ve doğrudan dedektör bulmuyor olarak, herhangi bir açıda PT ışık kaynağını yerleştirin. o RI büyük bir değişikliğe yol açar tipik olarak yüksek optik gücünü kullanarak kan örnekleri PT uyarma, PT-AS duyarlılık geliştirir. <ol><li> Kullanılan PT uyarma ışık kaynağının en yüksek optik gücünü kullanın. Buna ek olarak, PT uyarma ışık kılcal tüp prob ışık örtüşür emin olun. PT uyarma ışık demeti boyutu kullanınen az iki kez prob ışık o tüm prob hacmi ısıtmak için. </li></ol></li><li> 532-nm ışığı bloke ve sadece 650-nm prob ışığı ölçmek için dedektör önünde uzun geçiren filtre yerleştirin. </li><li> kılcal tüp aydınlatıcı önce PT uyarma ışık yolunda bir optik helikopteri takın. Optik kıyıcı PT uyarma ışık yoğunluğunu modüle etmek için kullanılır. </li></ol> 2. Kan Numune Hazırlama <ol><li> etilendiamintetraasetik asit kan örnekleme tüpleri içine anemik durumda taze tam kan 6 ml çizin ve iyi örnekleri karıştırın. Başka hiçbir işlem gereklidir. </li><li> pıhtılaşmasını önlemek için çıkarıldığı 24 saat içinde PT-AS sensörü kullanılarak kan örnekleri ölçün. </li></ol> 3. PT-AS Ölçüm Protokolleri <ol><li> ölçmek için bir kan örneği ile, bir mikro-kapiller tüp yükleyin. Kan S içine tüp yerleştirme kılcal etki aracılığıyla kanla kılcal tüp doldurunbol. ölçüm için gerekli olan minimum numune hacmi kılcal tüpün iç çapı ve sonda kiriş boyutu tarafından belirlenir. <ol><li> 200 um arasında bir iç çapa sahip bir tüp çalıştırmak. Prob ışını boyutu ölçümü&gt; 63 nl bir numune hacmi ile yapılabilir düşündüren, Örnek sonuçları 2 mm idi. </li></ol></li><li> fikstür belirlenen pozisyonda kılcal tüp monte edin. </li><li> Kan yüklü mikro-kapiller tüp aydınlatmak için 650 nm prob Lazer açın. açısal periyodik desen kamerası ile dikkat edilmelidir. </li><li> tüp aydınlatmak için 532 nm PT uyarma Lazer açın. </li><li> 2 Hz PT uyarma ışık yoğunluğunu modüle optik helikopter çalıştırın. NOT: Bu çalışma koşulunda seçimi için gerekçe tartışma ve Kim et al açıklanmaktadır. 12. <ol><li> Optik kıyıcı motor kafası düzeneğinde bir kıyıcı tekerlek monte edinsistemi. </li><li> kıyıcı kontrol kutusu açın ve modülasyon frekansını ayarlamak için konsoldaki kontrol düğmesini kullanın. </li><li> Kontrol düğmesini kullanarak helikopteri çalıştırın. </li></ol></li><li> MPEG-4 (mp4) formatında 5 saniye web kamerası aracılığıyla dalgalanan saçılma desen kaydedin. </li></ol> 4. Sinyal İşleme NOT: PT-AS sinyal işleme laboratuvar tarafından geliştirilen MATLAB kodu kullanılarak gerçekleştirildi. <ol><li> görüntüleri ayıklamak için video dosyasını yükleyin. Her görüntü için, dikey doğrultu boyunca piksel değerlerinin ortalamasını hesaplayarak ortalama dağılma modeli elde [temsili bir görüntü için şekil 2 (a) &#39;e bakınız] [Şekil 2 (b, c)]. </li><li> Fourier ortalama saçılma desen dönüşümü değerlendirmek ve tepe mekansal frekansta faz hesaplamak. tüm kaydedilmiş tüm görüntüleri kare için bu işlemleri gerçekleştirmek. </li><li> tüm görüntüleri elde edilen faz değerlerini kullanarak, zamansal faz arsadalgalanma [Şekil 2 (d)]. faz PT modülasyon frekansı dalgalanır unutmayın. Fourier modülasyon frekansında büyüklüğünü zaman alanında faz dalgalanma dönüşümü ve elde atın. Bu sinyal, PT-gibi sinyal olarak adlandırılır [Şekil 2 (e)]. </li><li> içine PT-gibi sinyal dönüştürerek bir kan örneğinin [Hb] ölçün Protokol 5&#39;de elde edilen kalibrasyon eğrisi kullanılarak [Hb] gelir. </li></ol> 5. PT-AS Kalibrasyon <ol><li> (- 18 g / dL, örneğin 0) [Hb] eşit PT-AS sensörün algılama aralığında dağıtılan değerlerine sahip olan, kan örnekleri hazırlayın. </li><li> Kalibrasyon önce bir referans hematoloji analizörü kullanarak numunelerin [Hb] değerleri ölçmek. Örneklerin PT-AS sinyalleri ölçün. </li><li> experimenta kalibrasyon en küçük kareler uygun doğrusal gerçekleştirerek PT-AS sinyaline [Hb] ilişkin eğri, [hemoglobin] = A [PT-AS Sinyali] + B, türetmekl sonuçlanır. Tablo 1&#39;de belirtilen çalışma koşulları için, [Hb] ve PT-AS sinyali arasındaki ilişki [Hb] olduğu saptanmıştır = 5.13 [PT-AS sinyali] - 0.09. doğrusal uyum gerçekleştirmek için MATLAB kodu kullanın. </li></ol>

<ol><li>Mokken, F. C., Kedaria, M., Henny, C. P., Hardeman, M., Gelb, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+clinical+importance+of+erythrocyte+deformability%2C+a+hemorrheological+parameter%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Hematol%22%5BJournal%5D)">The clinical importance of erythrocyte deformability, a hemorrheological parameter.</a> Ann. Hematol. 64 (3), 113-122 (1992).</li>
<li>Rosenblit, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+three+methods+for+hemoglobin+measurement+in+a+blood+donor+setting%5BTitle%5D)+AND+%22Sao+Paulo+Medical+Journal%22%5BJournal%5D)">Evaluation of three methods for hemoglobin measurement in a blood donor setting.</a> Sao Paulo Medical Journal. 117 (3), 108-112 (1999).</li>
<li>Van Kampen, E., Zijlstra, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Standardization+of+hemoglobinometry+II.+The+hemiglobincyanide+method%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Chim.+Acta%22%5BJournal%5D)">Standardization of hemoglobinometry II. The hemiglobincyanide method.</a> Clin. Chim. Acta. 6 (4), 538-544 (1961).</li>
<li>Billett, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hemoglobin+and+hematocrit%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Methods%3A+The+History%2C+Physical%2C+and+Laboratory+Examinations%22%5BJournal%5D)">Hemoglobin and hematocrit.</a> Clinical Methods: The History, Physical, and Laboratory Examinations. 3, (1990).</li>
<li>Kuenstner, J. T., Norris, K. H., McCarthy, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+hemoglobin+in+unlysed+blood+by+near-infrared+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Spectrosc%22%5BJournal%5D)">Measurement of hemoglobin in unlysed blood by near-infrared spectroscopy.</a> Appl. Spectrosc. 48 (4), 484-488 (1994).</li>
<li>Zwart, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+multi-wavelength+spectrophotometric+method+for+the+simultaneous+determination+of+five+haemoglobin+derivatives%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Chem.+Lab.+Med%22%5BJournal%5D)">A multi-wavelength spectrophotometric method for the simultaneous determination of five haemoglobin derivatives.</a> Clin. Chem. Lab. Med. 19 (7), 457-464 (1981).</li>
<li>Kwak, B. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+measurement+of+the+in+vitro+hemoglobin+content+of+erythrocytes+using+the+photo-thermal+effect+of+the+heme+group%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Direct measurement of the in vitro hemoglobin content of erythrocytes using the photo-thermal effect of the heme group.</a> Analyst. 135 (9), 2365-2371 (2010).</li>
<li>Lapotko, D., Lukianova, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser-induced+micro-bubbles+in+cells%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Heat+Mass+Transfer%22%5BJournal%5D)">Laser-induced micro-bubbles in cells.</a> International Journal of Heat Mass Transfer. 48 (1), 227-234 (2005).</li>
<li>Lapotko, D. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser-induced+bubbles+in+living+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+in+surgery+and+medicine%22%5BJournal%5D)">Laser-induced bubbles in living cells.</a> Lasers in surgery and medicine. 38 (3), 240-248 (2006).</li>
<li>Lapotko, D. O., Romanovskaya, T. yR., Shnip, A., Zharov, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photothermal+time-resolved+imaging+of+living+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+in+surgery+and+medicine%22%5BJournal%5D)">Photothermal time-resolved imaging of living cells.</a> Lasers in surgery and medicine. 31 (1), 53-63 (2002).</li>
<li>Yim, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photothermal+spectral-domain+optical+coherence+reflectometry+for+direct+measurement+of+hemoglobin+concentration+of+erythrocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens.+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Photothermal spectral-domain optical coherence reflectometry for direct measurement of hemoglobin concentration of erythrocytes.</a> Biosens. Bioelectron. 57, 59-64 (2014).</li>
<li>Kim, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Capillary-scale+direct+measurement+of+hemoglobin+concentration+of+erythrocytes+using+photothermal+angular+light+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens.+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Capillary-scale direct measurement of hemoglobin concentration of erythrocytes using photothermal angular light scattering.</a> Biosens. Bioelectron. 74, 469-475 (2015).</li>
<li>Sørensen, H. S., Larsen, N. B., Latham, J. C., Bornhop, D. J., Andersen, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+sensitive+biosensing+based+on+interference+from+light+scattering+in+capillary+tubes%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Highly sensitive biosensing based on interference from light scattering in capillary tubes.</a> Appl. Phys. Lett. 89 (15), 151108(2006).</li>
<li>Swinney, K., Markov, D., Bornhop, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasmall+volume+refractive+index+detection+using+microinterferometry%5BTitle%5D)+AND+%22Rev.+Sci.+Instrum%22%5BJournal%5D)">Ultrasmall volume refractive index detection using microinterferometry.</a> Rev. Sci. Instrum. 71 (7), 2684-2692 (2000).</li>
<li>Tarigan, H. J., Neill, P., Kenmore, C. K., Bornhop, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Capillary-scale+refractive+index+detection+by+interferometric+backscatter%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Capillary-scale refractive index detection by interferometric backscatter.</a> Anal. Chem. 68 (10), 1762-1770 (1996).</li>
<li>Bornhop, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Free-solution%2C+label-free+molecular+interactions+studied+by+back-scattering+interferometry%5BTitle%5D)+AND+%22science%22%5BJournal%5D)">Free-solution, label-free molecular interactions studied by back-scattering interferometry.</a> science. 317 (5845), 1732-1736 (2007).</li>
<li>Yang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simple+paper-based+test+for+measuring+blood+hemoglobin+concentration+in+resource-limited+settings%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Chem%22%5BJournal%5D)">Simple paper-based test for measuring blood hemoglobin concentration in resource-limited settings.</a> Clin. Chem. 59 (10), 1506-1513 (2013).</li>
<li>Zhu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cost-effective+and+rapid+blood+analysis+on+a+cell-phone%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Cost-effective and rapid blood analysis on a cell-phone.</a> Lab Chip. 13 (7), 1282-1288 (2013).</li>
<li>Pogačnik, L., Franko, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+organophosphate+and+carbamate+pesticides+in+vegetable+samples+by+a+photothermal+biosensor%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens.+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Detection of organophosphate and carbamate pesticides in vegetable samples by a photothermal biosensor.</a> Biosens. Bioelectron. 18 (1), 1-9 (2003).</li>
</ol>

Herhangi bir çıkar çatışması beyan edilmez.

PT-AS sensörü işlenmemiş kan örneklerinin direkt [Hb] ölçüm yapabilen bir all-optik yöntem temsil eder. yöntem eritrositler hemoglobin moleküllerinin içsel PT yanıtını kullanarak kanda [Hb] rakamlarla. 532-nm ışık ile aydınlatma altında, Hb molekülleri ışık enerjisini emer ve ısı üretirler. Elde edilen sıcaklık yükselmesi kan örneği RI değiştirir. BSI yüksek RI duyarlılığı kanda bu RI değişimi ölçmek için istismar edilmiştir. Daha önce, PT-sensör piyasada ticari [Hb] sensörleri ile karşılaştırılabilir 0,35-17,9 gr / dl,...

Bir kan testi yaygın genel insan sağlığını değerlendirmek ve belirli hastalıklarla ilgili Biyobelirteçleri tespit etmek için yapılır. Örneğin, kandaki kolesterol konsantrasyonu yakından kalp damar hastalıkları ve pankreatit ile ilgilidir, hiperlipidemi için bir kriter olarak hizmet vermektedir. glikoz düzeyi diyabetik ketoasidoz ve hiperglisemik hiperozmolar sendromu gibi komplikasyonlar ile ilişkili olarak kan şekeri içeriği, sık sık ölçülmelidir. sıtma, insan immün yetmezlik virüsü ve edinilmiş bağışıklık yetersizliği sendromu gibi ciddi hastalıklar, kan bulguları ile de teşhis ve eritrosit, trombosit dahil olmak üzere kan bileşenlerinin ölçümü ve lökosit pankreatik ve böbrek hastalıklarının taraması sağlar edilir. Hemoglobin (Hb), kan kritik bir bileşeni, eritrositlerin yaklaşık% 96 yapar, ve insan organlara oksijen taşır. kitle konsantrasyonunun önemli değişiklik ([Hb]) Bana gösterebilirtabolic değişiklikler, hepatobiliyer hastalık ve nörolojik kardiyovasküler ve endokrinolojik bozukluklar 1. [Hb] Bu nedenle rutin kan testleri ile ölçülür. Özellikle, anemik hastalar, diyaliz hastalarında ve hamile kadınlar güçlü bir hayati görev 2 olarak [Hb] izlemek için tavsiye edilir. Çeşitli [Hb] saptama yöntemleri, böylece geliştirilmiştir. Hemoglobin siyanür yöntem olup, [Hb] ölçümü için en yaygın tekniklerden biri, potasyum siyanid (KCN), eritrositlerin 3 lipid ikili katmanı yok etmek için kullanmaktadır. 540 nm civarında kimyasal sergileyen, yüksek emme ile üretilen siyanid hemoglobin; dolayısıyla, [Hb] ölçümleri kolorimetrik analizi ile yapılabilir. Bu yöntem yaygın olarak sadeliği sayesinde istihdam, ancak kullanılan kimyasallar (örneğin, KCN ve dimethyllaurylamine oksit) insanlar ve çevre için zehirli olduğunu. hematokrit Şema total kan vol kıyasla kırmızı kan hücrelerinin hacmi oranını ölçersantrifüjle ayırma yoluyla ume; Ancak bu nispeten büyük bir kan hacmi (50-100 ul), 4 gerektirir. Spektrofotometri yöntemleri tedbir [Hb] kesinlikle herhangi bir kimyasal olmadan, ancak birden fazla dalga boylarına ve büyük bir kan hacminde ölçümler 5,6 gereklidir. Benzer şekilde, [Hb] ölçmek için çeşitli optik yöntemler ışık saçılması dayalı algılama yöntemleri dahil olmak üzere ileri sürülmüştür, ancak ölçüm doğrulukları teorik kan modelinin doğruluğuna kuvvetle bağlıdır. Bu sınırlamaları aşmak için, Hb fototermal (PT) etkisine dayanan [Hb] saptama yöntemleri son zamanlarda 7 ileri sürülmüştür. Ağırlıklı olarak demir oksitler oluşur Hb, 532 nm de ışığı absorbe ve ısı 8-10 içine ışık enerjisini dönüştürür. Bu PT sıcaklık artışı kan örnekleri kırılma indeksi (RI) bir değişimin ölçülmesi optik olarak tespit edilebilir. Yım ve ark. istihdam spektral domain optik koherens reflectometrY, bir kan içeren bölme 11 PT optik yol uzunluk değişimi ölçülür. yöntem kimyasal madde içermeyen ve doğrudan [Hb] ölçüm sağlasa, bir spektrometre kullanımı ve interferometrik düzenleme onun minyatür engelleyebilir. Son zamanlarda, alternatif [Hb] algılama yöntemi sunulmaktadır cihazı minyatürleştirme 12 için daha uygundur verilmedi termal açısal ışık saçılımı (PT-AS) sensör olarak adlandırılan. PT-AS sensörü kılcal tüp içinde bir kan örneğinin RI PT değişiklikleri ölçmek için geri saçılma interferometre (BSI) yüksek UR hassasiyetini patlatır. BSI çeşitli çözümler 13-15 RI ölçmek ve ücretsiz bir çözüm 16 biyokimyasal etkileşimler izlemek için kullanılmıştır. PT-AS sensör BSI gibi benzer optik düzenlemeyi istihdam ancak kan örneklerinde RI PT artışı ölçmek için fototermal uyarma kurulumu birleştirir. BSI ve PT-AS sensörlerin çalışma prensipleri başka yerlerde ayrıntılı olarak tarif edilmiştir <sup&gt; 12,15. PT-AS sensörü geniş bir algılama aralığı (,35-17,9 g / dL) üzerinde yüksek hassasiyetli [Hb] Ölçümü gösterdi ve &lt;100 nl örnek hacimleri ile çalışan yeteneğine sahiptir. kan örneği yok önkoşullanma gereklidir ve ölçüm süresi sadece ~ 5 sn. Burada, deney düzeneği ve detaylı bir ölçüm protokolü tarif edilmiştir. Temsilci PT-AS sonuçları anemik hastalarda kan örnekleri kullanılarak sağlanır ve sonuçlar PT-AS sensörünün doğruluğunu değerlendirmek için bir hematoloji analizörü gelenler karşılaştırılır.

<table><tbody><tr><td>650 nm lazer işaretçi</td><td>LASMAC</td><td>LED-1</td><td>Prob ışığı</td></tr><tr><td>İçi boş yuvarlak cam kılcal damarlar</td><td>VitroCom</td><td>CV2033</td><td>Kan örneği kabı</td></tr><tr><td>Web kamerası</td><td>Logitech</td><td>C525</td><td>CMOS optik sensör</td></tr><tr><td>Optik doğrayıcı sistemi</td><td>Thorlabs</td><td>MC2000-EC</td><td>Optik doğrayıcı</td></tr><tr><td>Plastik uzun geçiren filtre</td><td>Edmund Optics</td><td>#43-942</td><td>532 nm PT uyarma ışığını reddetmek için</td></tr><tr><td>Fiber kelepçe</td><td>Thorlabs</td><td>SM1F1-250</td><td>Kılcal tüp fikstürü</td></tr><tr><td>EDTA kaplı kan örnekleme tüpü</td><td>Greiner Bio-One</td><td>VACUETTE 454217</td><td>Kan örnekleme ve antikoagülasyon</td></tr><tr><td>Hematoloji analizörü</td><td>Siemens AG</td><td>ADVIA 2120i</td><td>Referans hematoloji analizörü</td></tr></tbody></table>

fototermal eğik ışık saçılımı ile hızlı ve kimyasal içermeyen hemoglobin deneyi

A Rapid and Chemical-free Hemoglobin Assay with Photothermal Angular Light Scattering

Foto-termal açısal ışık saçılması (PT-AS) kan örnekleri hemoglobin konsantrasyonu ([Hb]) ölçmek için yeni bir optik bir yöntemdir. Hemoglobin moleküllerin içsel fototermal yanıtı temelinde, sensör yüksek hassasiyetli, [Hb] kimyasal içermeyen ölçüm sağlar. [Hb] 0.35 aralığında 0.12 gr / dl sınır ile algılama yeteneği - 17.9 g / dl, daha önce ortaya konmuştur. yöntem kolayca böyle bir lazer pointer ve bir web kamerası olarak ucuz tüketici elektronik cihazları kullanılarak uygulanabilir. Kan kap gibi bir mikro-kapiller tüpün kullanılması da nanolitre ölçekli kan hacmi ve düşük işletme maliyeti Hemoglobin analizi sağlar. Burada, PT-AS optik kurulum ve sinyal işleme işlemleri için ayrıntılı talimatlar sunulmaktadır. Deney protokolleri ve anemi rahatsızlıkları kan örnekleri için temsil edici sonuçları ([Hb] = 5.3, 7.5, ve 9.9 g / dl) da sağlanmıştır, ve ölçümler, bu ileri geri karşılaştırılmıştırma hematoloji analizörü. uygulanması ve operasyonda sadeliği klinik laboratuarlar ve kaynak sınırlı ortamlarda geniş benimsenmesini sağlamalıdır.

Bir hemoglobin tahlil PT-AS sensörü kullanılarak gerçekleştirildi ve onun ölçümler hematoloji analizörü gelenler ile karşılaştırıldı. Deney 1.4 W / cm 2 5 sn PT modülasyonu 2 Hz frekans ve ölçüm süresi bir PT uyarma ışık yoğunluğu ile gerçekleştirilmiştir. Tablo 1 deney koşullarını özetler. Sonda ve PT uyarma ışık demeti boyutları sırasıyla 5,5 ve 2 mm idi. web kamerası 30 fps kare hızında kaydedilen görüntüleri. ölçümü için, üç farklı Hb konsantrasyonu ile an...

Fototermal açısal ışık saçılımı (PT-AS) sensörü, nanolitre ölçekli kan örneklerinin hızlı ve kimyasal içermeyen hemoglobin tahlilini sağlar. Burada, PT-AS kurulumunun ayrıntıları ve kandaki hemoglobin konsantrasyonu için bir ölçüm protokolü verilmiştir. Anemik kan örnekleri için temsili sonuçlar da sunulmaktadır.

Fototermal Eğik ışık saçılımı ile hızlı ve Kimyasal içermeyen Hemoglobin Deneyi

Photo-thermal angular light scattering (PT-AS) is a novel optical method for measuring the hemoglobin concentration ([Hb]) of blood samples. On the basis ...

Bu sunumun amacı, bir fototermal açısal ışık saçılma sensörü kullanarak anemik kan örneklerinin doğrudan ve hızlı bir hemoglobin testini göstermektir. PT-AS sensörü, işlenmemiş nanolitre hacimli kan örneklerinde herhangi bir kimyasal madde olmadan hemoglobin kütle konsantrasyonunu ölçebilen yeni, tamamen optik bir sensördür. Sensör, lazer işaretçi ve web kamerası gibi düşük maliyetli tüketici elektroniği cihazlarıyla kolayca uygulanabilir.Ve böylece, bakım noktası test cihazları için ideal bir platform sağlar. Sensör ayrıca hemoglobin gibi güçlü fototermal tepki sergileyen çeşitli biyolojik ve kimyasal türleri ölçmek için de kullanılabilir. Bu sunumda kullanılan kan örnekleri, kurumdaki klinik testte elde edilen ve işlenen kırmızı çelik kan örnekleridir.Fototermal açısal ışık saçılma sensörünü kurmaya başlamak için. İlk olarak, temiz bir kılcal boruyu bir kılcal boru fikstürüne dik olarak monte edin. Ardından, tüpe yönlendirilmiş bir 650 nanometre prob lazeri monte edin.Lazeri açın ve saçılma desenini bir kağıt parçasıyla kontrol edin. Ardından, kılcal borunun diğer tarafına, lazer ışınına göre yaklaşık 25 ila 35 derecelik bir açıyla lenssiz bir kamera yerleştirin. Kamerayı bir bilgisayara bağlayın ve özel kamera kayıt yazılımını açın.Saçılma deseninin kamera beslemesinin merkezinde olup olmadığını kontrol edin. Ardından, kılcal boruya doğru yönlendirilmiş bir 532 nanometre fototermal uyarma lazeri monte edin. Uyarma lazer ışığının kılcal borudaki prob lazeri ile kesiştiğinden, ancak doğrudan kameraya parlamadığından emin olun.Her iki lazeri de kapatın ve kılcal boruyu yuvadan çıkarın. Yalnızca 650 nanometre ışığın algılanması için kameranın önüne uzun geçiren bir filtre yerleştirin. Ardından, 532 nanometre lazerin önüne doğrayıcı tekerleği olan bir optik doğrayıcı monte edin.İlk olarak, bilinen kütle hemoglobin konsantrasyonlarına sahip referans numunelere dayalı olarak PT-AS sensörü için kalibrasyon eğrisi türetin. Ardından, etilendiamintetraasetik asit içeren bir kan örnekleme tüpüne alınan taze bir tam kan örneği alın. Numuneden temiz bir kılcal tüp doldurun.Numune dolgulu kılcal boruyu yuvaya yerleştirin. Ardından, 650 nanometre lazeri açın ve saçılma deseninin kamerada doğru şekilde ortalandığını kontrol edin. 532 nanometre lazeri en yüksek güçte açın ve optik doğrayıcı kontrol kutusunu açın.Modülasyon frekansını iki hertz'e ayarlayın ve ardından doğrayıcı tekerleği başlatın. Özel olarak tasarlanmış yazılımı kullanarak, kameradan saçılma modelini kaydedin. Ardından lazerleri kapatın.Kaydın her karesi için ortalama saçılma modelini hesaplayın. Fourier dönüşümünü alın ve her saçılma modeli için en yüksek uzamsal frekanstaki fazı hesaplayın. Zamanın bir fonksiyonu olarak tüm çerçeveler üzerindeki faz dalgalanmasını çizin.Ardından, PT modülasyon frekansındaki PT-AS sinyal büyüklüğünü belirlemek için Zaman alanındaki Fourier dönüşümünü alın. Kalibrasyon eğrisini kullanarak PT-AS sinyalini hemoglobin kütle konsantrasyonuna dönüştürün. Üç farklı örnek PT-AS ve hematoloji analizörü ile test edildi.Daha yüksek kütle hemoglobin konsantrasyonlarına sahip numunelerde daha büyük faz dalgalanmaları gözlenir. 11 ölçüm boyunca ortalaması alınan PT-AS sinyalleri, hematoloji analizörü ile elde edilen değerlere benzer olan desilitre başına 5.46, 7.23 ve 9.85 gram ortalama kütle hemoglobin konsantrasyon değerlerine karşılık geldi. Düzgün bir şekilde hizalandıktan ve kalibre edildikten sonra, PT-AS sensörü işlenmemiş kan örneklerinde hemoglobin kütle konsantrasyonunun yüksek doğrulukta ölçülmesini sağlar.Bir sensör, düşük maliyetli tüketici elektroniği cihazlarıyla oluşturulabilir ve çalışması için yalnızca kan yüklü bir mikrokılcal tüp gerektirir. PT-AS sensörünün bu benzersiz özellikleri, bu nedenle klinik laboratuvarlarda ve araştırma sınırlı ortamlarda geniş çapta benimsenmesini sağlayacaktır.

a-rapid-chemical-free-hemoglobin-assay-with-photothermal-angular

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Manyetik modülasyon biyoalgı sistemi hızla DNA molekülleri ve proteinler gibi biyolojik testleri, hassas ve kolayca tespit etmek için kullanılmaktadır.

Biyolojik Tahliller Manyetik Modülasyon Biyoalgılayıcı Sistemi kullanarak hızlı Homojen Algılama

Bu videoda, fare karaciğer dokusundaki hem olmayan demir içeriğini belirlemek için kolorimetrik tabanlı bir yöntemi açıklıyoruz. Batofenantrolin sülfonat, ferrik demiri şelatlanabilir demirli demire dönüştüren bir indirgeyici ajanın varlığında kromojenik substrat olarak kullanılır.

Bathofenantrolin Sülfonat Bazlı Kolorimetrik Test: Fare Karaciğer Dokusunda Heme Olmayan Demirin Kantitasyonu İçin Basit ve Hızlı Bir Yöntem

Hyperbranched poligliserol (HPG) ile kırmızı kan hücrelerinin hücre zarı modifikasyonu (eritrositler) sunulmuştur. Modifiye RBCs sulu iki faz bölümleme, osmotik frajilitesi ve kompleman aracılı lizis ile karakterize edildi. Yüzey proteinleri ve antijenlerin kamuflaj akım sitometri ve Mikro Yazma Sistemi (MTS) kan fenotipleme kartları kullanılarak değerlendirilmiştir.

Antijenler Kompakt Hyperbranched Polyglycerols Of Aşılama Membran By Fonksiyonel Kırmızı Kan Hücreleri Korumalı

Bu protokol, ısmarlama bir taşınabilir FRET analizörü kullanarak Förster rezonans enerji transferi (FRET) sensörü verilerinin hızlı ve son derece hassas ölçümü açıklanır. Cihaz şeker içeriğinin pratik ve etkili bir değerlendirme sağlayan saptama hassasiyetini maksimuma kritik sıcaklık aralığında maltoz tespit etmek için kullanıldı.

Taşınabilir FRET Analyzer ile son derece hassas ve hızlı Floresan Algılama

Biz bu çalışmada bir transgenik fareden türetilen lenfositlerin kullanılarak yeni floresans bazlı analiz sunuyoruz. Bu deney, inhibe veya lenfosit aktivasyonunu teşvik ya kapasitesine sahip küçük moleküller, yüksek verimli tarama (HTS) için uygundur.

Küçük moleküllerin yüksek verimli tarama için uygun bir floresan bazlı lenfositi analizi

Burada, toplam hücresel reaktif oksijen türlerini (ROS) 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diasetat (DCFH-DA) kullanarak tespit etmek için bir protokol salıyoruz. Bu yöntem, bir floresan mikroskobu ile yapışık hücrelerde hücresel ROS lokalizasyon görselleştirmek ve bir floresan plaka okuyucu ile ROS yoğunluğunu ölçmek. Bu protokol basit, verimli ve uygun maliyetlidir.

2',7'-Diklorodihidrolüorescein Diasetat Boyama ile Yapışık Hücrelerde Toplam Reaktif Oksijen Türlerinin Tespiti

Biz kitle fotometri (MP) kullanarak antijen-antikor afinite ölçümleri için tek moleküllü bir yaklaşım açıklar. MP tabanlı protokol hızlı, doğru, malzeme çok az miktarda kullanır ve protein modifikasyonu gerektirmez.

Kitle Fotometrisi ile Antikor-Antijen Affinitesinin Hızlı Tayini

Zaman çözümlü Förster rezonans enerji transfer hücresi tabanlı tahlil protokolleri, endojen fosforile sinyal dönüştürücüsünün ve transkripsiyon aktivatörü (STAT) 1/3/4/5/6 proteinlerinin 384 kuyucuklu bir formatta basit, spesifik, hassas ve sağlam bir şekilde ölçülmesi için tanımlanmıştır.

İnsan Hücrelerinde Endojen Fosforile STAT Proteinlerinin Ölçümü için Zaman Çözülmüş Förster Rezonans Enerji Transfer Testleri

Bakım noktasında doğru bir hemoglobin tahmin yöntemi eksiktir ve anemi tedavisi için popülasyona dayalı programları engelleyebilir. Bu nedenle, hemoglobin değerlerini farklı anemi derecelerine göre kategorize etmek için havuzlanmış kılcal kan ve özel bir yazılım uygulamasına entegre edilmiş bir oto-analizöre dayalı bir bakım noktası yöntemi geliştirdik.

Popülasyon Düzeyinde Anemiyi Tahmin Etmek için Entegre Karar Destek Aracına Sahip Bir Bakım Noktası Yöntemi

Daha önce glikanların proteinler üzerinde otomatik ve hızlı analizi için bir sistem geliştirilmiştir. Bu makale, biyofarmasötikler ve diğer glikokonjugat malzemelerdeki glikan yapılarını analiz etmekle uğraşanlar gibi geniş bir kullanıcı yelpazesi için optimize edilmiş "gliko-kalitatif analiz" protokolünü sunmaktadır.

Tam Otomatik Bir Sistem Kullanılarak Rekombinant Proteinlerin Hızlı Gliko-Kalitatif Değerlendirmesi

Öğrenin, fototermal eğik ışık saçılımı sensörü ile kimyasal kullanmadan nanolitre ölçekli kan örneklerinde hemoglobin konsantrasyonunu hızlıca ölçme yöntemini. Bu düşük maliyetli teknoloji, anemi teşhisi için nokta bakım testlerinde kullanılabilir.

Fototermal Eğik ışık saçılımı ile hızlı ve Kimyasal içermeyen Hemoglobin Deneyi

Daha fazla video keşfet