Name: microfluidic imaging flow cytometry by asymmetric-detection time-stretch optical microscopy (atom)
Uploaded: 2017-06-28T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Microfluidic Imaging Flow Cytometry by Asymmetric-detection Time-stretch Optical Microscopy ATOM at JoVE.com

Ringraziamo P. P. Yeung per aver preparato l&#39;MCF-7 per noi. Questo lavoro è stato parzialmente sostenuto da sovvenzioni del Consiglio di Grant per la Ricerca della Regione Amministrazione Speciale di Hong Kong, Cina (progetto n. 17259316, 17207715, 17207714, 17205215 e HKU 720112E), il Programma di sostegno all&#39;innovazione e alla tecnologia (ITS / 090/14 ) E il Fondo di Sviluppo Universitario di HKU.

1. Preparazione del campione <ol><li> Preparazione del campione (cellule aderenti, cellule MCF-7) <ol><li> Estrarre il piatto di coltura cellulare dall&#39;incubatore e scollegare il mezzo di coltura. </li><li> Sciacquare le celle su un piatto con una soluzione salina fosforata tamponata (PBS) per rimuovere il mezzo di coltura eccessivo. </li><li> Aggiungere 3 ml di una soluzione di trypsina allo 0,25% al ​​piatto di coltura (diametro di 100 mm) e metterlo in un incubatore di 37 ° C e 5% di CO <s...

<ol>
	<li>Lau, A. K. S., Wong, T. T. W., Shum, H. C., Wong, K. K. Y., Tsia, K. K., Barteneva, N. S., Vorobjev, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Imaging Flow Cytometry: Methods and Protocols. , 23-45 (2016).</li><li>Goda, K., Tsia, K. K., Jalali, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serial+time-encoded+amplified+imaging+for+real-time+observation+of+fast+dynamic+phenomena.">Serial time-encoded amplified imaging for real-time observation of fast dynamic phenomena.</a> Nature. 458 (7242), 1145-1149 (2009).</li><li>Goda, K., Jalali, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dispersive+Fourier+transformation+for+fast+continuous+single-shot+measurements.">Dispersive Fourier transformation for fast continuous single-shot measurements.</a> Nat Photon. 7 (2), 102-112 (2013).</li><li>Lau, A. K., Shum, H. C., Wong, K. K., Tsia, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optofluidic+time-stretch+imaging+-+an+emerging+tool+for+high-throughput+imaging+flow+cytometry.">Optofluidic time-stretch imaging - an emerging tool for high-throughput imaging flow cytometry.</a> Lab Chip. 16 (10), 1743-1756 (2016).</li><li>Lau, A. K. S., Tang, A. H. L., Xu, J., Wong, X. W., Y, K. K., Tsia, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+Time+Stretch+for+High-Speed+and+High-Throughput+Imaging+-+From+Single-Cell+to+Tissue-Wide+Scales.">Optical Time Stretch for High-Speed and High-Throughput Imaging - From Single-Cell to Tissue-Wide Scales.</a> IEEE J. Sel. Top. in Quant. Electron. 22 (4), (2016).</li><li>Lei, C., Guo, B., Cheng, Z., Goda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+time-stretch+imaging:+Principles+and+applications.">Optical time-stretch imaging: Principles and applications.</a> Appl Phys Rev. 3 (1), 011102 (2016).</li><li>Lei, C., Guo, B., Cheng, Z., Goda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+time-stretch+imaging:+Principles+and+applications.">Optical time-stretch imaging: Principles and applications.</a> Applied Physics Reviews. 3 (011102), (2016).</li><li>Goda, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+single-microparticle+imaging+flow+analyzer.">High-throughput single-microparticle imaging flow analyzer.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (29), 11630-11635 (2012).</li><li>Goda, K., Solli, D. R., Tsia, K. K., Jalali, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theory+of+amplified+dispersive+Fourier+transformation.">Theory of amplified dispersive Fourier transformation.</a> Physical Review A. 80 (4), 043821 (2009).</li><li>Goda, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+single-microparticle+imaging+flow+analyzer.">High-throughput single-microparticle imaging flow analyzer.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (29), 11630-11635 (2012).</li><li>Lai, Q. T. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+time-stretch+imaging+flow+cytometry+for+multi-class+classification+of+phytoplankton.">High-throughput time-stretch imaging flow cytometry for multi-class classification of phytoplankton.</a> Opt. Express. 24 (25), 28170-28184 (2016).</li><li>Chen, C. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+Learning+in+Label-free+Cell+Classification.">Deep Learning in Label-free Cell Classification.</a> Sci Rep. 6, 21471 (2016).</li><li>Fard, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nomarski+serial+time-encoded+amplified+microscopy+for+high-speed+contrast-enhanced+imaging+of+transparent+media.">Nomarski serial time-encoded amplified microscopy for high-speed contrast-enhanced imaging of transparent media.</a> Biomed Opt Express. 2 (12), 3387-3392 (2011).</li><li>Lau, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interferometric+time-stretch+microscopy+for+ultrafast+quantitative+cellular+and+tissue+imaging+at+1+mum.">Interferometric time-stretch microscopy for ultrafast quantitative cellular and tissue imaging at 1 mum.</a> J Biomed Opt. 19 (7), 76001 (2014).</li><li>Mahjoubfar, A., Chen, C., Niazi, K. R., Rabizadeh, S., Jalali, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Label-free+high-throughput+cell+screening+in+flow.">Label-free high-throughput cell screening in flow.</a> Biomed Opt Express. 4 (9), 1618-1625 (2013).</li><li>Wong, T. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asymmetric-detection+time-stretch+optical+microscopy+(ATOM)+for+ultrafast+high-contrast+cellular+imaging+in+flow.">Asymmetric-detection time-stretch optical microscopy (ATOM) for ultrafast high-contrast cellular imaging in flow.</a> Sci Rep. 4, 3656 (2014).</li><li>Mata, T. M., Martins, A. A., Caetano, N. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microalgae+for+biodiesel+production+and+other+applications:+A+review.">Microalgae for biodiesel production and other applications: A review.</a> Renew Sustainable Energy Rev. 14 (1), 217-232 (2010).</li><li>Irigoien, X., Huisman, J., Harris, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+biodiversity+patterns+of+marine+phytoplankton+and+zooplankton.">Global biodiversity patterns of marine phytoplankton and zooplankton.</a> Nature. 429 (6994), 863-867 (2004).</li><li>Wei, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coherent+Laser+Source+for+High+Frame-Rate+Optical+Time-Stretch+Microscopy+at+1.0+&#181;m.">Coherent Laser Source for High Frame-Rate Optical Time-Stretch Microscopy at 1.0 &#181;m.</a> IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 20 (5), 384-389 (2014).</li><li>Wei, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breathing+laser+as+an+inertia-free+swept+source+for+high-quality+ultrafast+optical+bioimaging.">Breathing laser as an inertia-free swept source for high-quality ultrafast optical bioimaging.</a> Opt. Lett. 39 (23), 6593-6596 (2014).</li><li>Xu, Y., Wei, X., Ren, Z., Wong, K. K. Y., Tsia, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafast+measurements+of+optical+spectral+coherence+by+single-shot+time-stretch+interferometry.">Ultrafast measurements of optical spectral coherence by single-shot time-stretch interferometry.</a> Sci Rep. 6, 27937 (2016).</li><li>Tsia, K. K., Goda, K., Capewell, D., Jalali, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Performance+of+serial+time-encoded+amplified+microscope.">Performance of serial time-encoded amplified microscope.</a> Opt. Express. 18 (10), 10016-10028 (2010).</li><li>Alix-Panabi&#232;res, C., Pantel, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Challenges+in+circulating+tumour+cell+research.">Challenges in circulating tumour cell research.</a> Nat Rev Cancer. 14 (9), 623-631 (2014).</li><li>Kling, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beyond+counting+tumor+cells.">Beyond counting tumor cells.</a> Nat Biotech. 30 (7), 578-580 (2012).</li><li>Hodgkinson, C. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumorigenicity+and+genetic+profiling+of+circulating+tumor+cells+in+small-cell+lung+cancer.">Tumorigenicity and genetic profiling of circulating tumor cells in small-cell lung cancer.</a> Nat Med. 20 (8), 897-903 (2014).</li><li>Ozkumur, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inertial+focusing+for+tumor+antigen-dependent+and+-independent+sorting+of+rare+circulating+tumor+cells.">Inertial focusing for tumor antigen-dependent and -independent sorting of rare circulating tumor cells.</a> Sci Transl Med. 5 (179), (2013).</li><li>Hou, H. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+retrieval+of+circulating+tumor+cells+using+centrifugal+forces.">Isolation and retrieval of circulating tumor cells using centrifugal forces.</a> Scientific Reports. 3, 1259 (2013).</li><li>Karabacak, N. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=marker-free+isolation+of+circulating+tumor+cells+from+blood+samples.">marker-free isolation of circulating tumor cells from blood samples.</a> Nat. Protocols. 9 (3), 694-710 (2014).</li><li>Krebs, M. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+analysis+of+circulating+tumour+cells-biology+and+biomarkers.">Molecular analysis of circulating tumour cells-biology and biomarkers.</a> Nat Rev Clin Oncol. 11 (3), 129-144 (2014).</li><li>Wu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafast+Laser-Scanning+Time-Stretch+Imaging+at+Visible+Wavelengths.">Ultrafast Laser-Scanning Time-Stretch Imaging at Visible Wavelengths.</a> Light Sci Appl. , (2016).</li></ol>

Ci sono diversi dettagli tecnici che richiedono un&#39;attenzione particolare durante l&#39;installazione del sistema ATOM. In primo luogo è indispensabile notare che l&#39;illuminazione spettrale codificata asimmetrica / obliqua potrebbe introdurre componenti di gradienti residui di fase ( ossia l&#39;effetto di ombra) nel contrasto di assorbimento e influenzare il miglioramento del contrasto gradiente di fase in ATOM. Pertanto, questo effetto dell&#39;illuminazione obliqua dovrebbe essere ridotto al minimo. ...

L&#39;imaging ottico presenta un potente strumento e un test basato su cellule (quasi) non invasivo visualizza la distribuzione spaziale dettagliata di molti componenti cellulari / subcellulari, scoprendo così una moltitudine di firme morfologiche, biofisiche e biomolecolari delle cellule. Tuttavia, questa capacità di estrarre informazioni di contenuto elevato da singole cellule è stata generalmente compromessa quando una popolazione enorme e eterogenea di cellule doveva essere studiata. Ciò segna un comune compromesso nei test basati su cellule tra il throughput di misura e il contenuto. Un esempio notevole è che l&#39;aggiunta di capacità di imaging alla cytometria a flusso ha provocato un down-scaling del throughput di almeno 1-2 ordini di grandezza rispetto a quello dei citometri di flusso non-imaging classici. Sebbene possa offrire un&#39;analisi complessa morfologica delle singole cellule che non è possibile con i citometri standard di flusso 1 , la citometria a flusso di imaging generalmente manca di un throughput sufficiente a idImpongono l&#39;eterogeneità cellulare con elevata fiducia statistica. Ciò è necessario per nuove scoperte in biologia e per acquisire una comprensione della patogenesi delle malattie. La principale sfida tecnica è rappresentata dal limite di velocità inerente imposto dalle comuni strategie di imaging ottico: scansione a raggi laser ( ad es., Con specchi galvanometrici) e / o sensori di immagine ( ad es., Dispositivo accoppiato a carica (CCD) Ossido semiconduttore (CMOS)). La velocità di scansione laser è intrinsecamente limitata dall&#39;inerzia meccanica degli specchi di scansione, mentre la frequenza di fotogramma di CCD o CMOS è limitata dal compromesso fondamentale tra velocità di imaging e sensibilità ( vale a dire aumentando la frequenza del fotogramma porta a una sensibilità di rilevamento del segnale ridotta , e viceversa). Basato su un meccanismo di codifica dell&#39;immagine ultra-ottica e ultra-veloce, la visualizzazione ottica di time-stretch è stata dimostrata come una piattaforma attraente per il cyt di flusso di imaging ad alta velocitàSenza bisogno dei sensori di immagine convenzionali o scansione laser meccanica 2 , 3 . Le descrizioni dettagliate del principio di funzionamento dell&#39;immagine a tratti di tempo si trovano nei riferimenti 4 , 5 , 6 , 7 . In breve, è costituito da due passi di mappatura intercambiabili: (i) codifica spettrale (mappatura spazio-lunghezza d&#39;onda), in cui le coordinate spaziali del campione imaged vengono mappate a lunghezze d&#39;onda diverse attraverso lo spettro della trave 8 , 9 , E (ii) una trasformazione di Fourier dispersiva (mappatura della lunghezza d&#39;onda) 9 , in cui i componenti di lunghezza d&#39;onda dei singoli impulsi laser vengono trasformati (allungati) tramite dispersione di velocità di gruppo (GVD) in forme d&#39;onda temporali (a onda d&#39;onda). Un importanteLa caratteristica della ripresa temporale è l&#39;amplificazione ottica, che svolge un ruolo fondamentale nella lotta contro la perdita di sensibilità dovuta alla fotorivelazione ultra veloce e alla perdita di GVD, migliorando così il rapporto segnale / rumore (SNR) senza essere contaminati dal rumore del fotorivelatore 9 . Poiché ogni impulso laser codifica una linea di scansione del campione esaminato, ortogonale al flusso unidirezionale delle celle, una velocità di scansione efficace è determinata dalla velocità di ripetizione del laser, che è tipicamente oltre 10 MHz. Questa operazione ultra veloce consente di catturare immagini senza cifre a singola cella con un throughput di 10.000-100.000 celle / s ( vale a dire 10-100 volte superiori alla citometria di flusso di imaging convenzionale). Di conseguenza, l&#39;imaging temporale potrebbe trovare applicazioni uniche in screening ad alta velocità, a singola cellula, in particolare quando vi sia la necessità di identificare eterogeneità sconosciuta o cellule rari / aberranti all&#39;interno di una popolazione considerevole (da migliaia a milioni di persone). cel<html> Ls), quali rari screening delle cellule tumorali 10 o la classificazione micro-alghe 11 . L&#39;imaging a tratti di tempo si basa prevalentemente sulla cattura di immagini in campo luminoso (BF), da cui viene generato il contrasto dell&#39;immagine mediante la dispersione della luce e l&#39;assorbimento dalle cellule 2 , 3 , 9 , 10 , 11 . Tali funzionalità di imaging a singola cellula senza etichetta potrebbero escludere gli effetti nocivi associati alle etichette fluorescenti, come la citotossicità e la fotolibrazione, e tuttavia forniscono informazioni preziose per l&#39;analisi delle singole cellule basate sulla texture e sulla morfologia cellulare e sub cellula. Questi parametri senza etichetta sono dimostrati efficaci per la classificazione profonda delle immagini delle cellule, soprattutto quando è disponibile un&#39;enorme popolazione cellulare di 11 ,&quot;Xref&quot;&gt; 12. Tuttavia, in molte occasioni, l&#39;imaging BF non riesce a fornire un sufficiente contrasto per rivelare la morfologia dettagliata delle celle trasparenti senza etichetta. Sono state sviluppate diverse modalità di imaging senza etichette, a contrasto di fase e di allungamento del tempo per migliorare il contrasto dell&#39;immagine a velocità fotogrammi ultra veloci 13 , 14 e 15 . Tra queste tecniche, è stata sviluppata una microscopia ottica di rilevamento asimmetrico (ATOM) per rivelare il contrasto di fase (contrasto differenziale-interferenza-contrasto (DIC)) basato su un concetto simile alla fotografia Schlieren, Libera, ad alto contrasto di singole cellule ad una velocità microfluidica ultrasuoni (fino a 10 m / s) 16 . Questo effetto può essere facilmente generato mediante rilevamento o illuminazione obliqua bloccando parzialmente il percorso del fascio codificato in immagine o inclinando il fascio prima della fotodetazione. Un altro vantaggio di ATOM è il suo aPossibilità di acquisire simultaneamente due contrasti gradienti gradienti lungo orientamenti opposti. La sottrazione dell&#39;intensità e la somma di due immagini a contrasto contrario rappresentano rispettivamente il contrasto gradiente differenziale di fase e il contrasto di assorbimento dalla stessa linea di scansione. Questo lavoro presenta un protocollo dettagliato che descrive l&#39;implementazione di ATOM, tra cui la creazione dell&#39;installazione ottica, la preparazione del campione e l&#39;acquisizione e la visualizzazione di dati. In particolare, questo lavoro dimostra l&#39;operazione di ATOM con l&#39;imaging a cellule singole di cellule del sangue umano, cellule tumorali e fitoplancton (microalga). Ciò evidenzia l&#39;applicabilità dell&#39;ATOM alla citometria a flusso di imaging, non solo nell&#39;arena biomedica, ma anche nella ricerca sul marino e sul biocarburante 17 , 18 .

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="789">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:207px;">Nikon Plan Fluorite Physiology Objectives 40X</td>
			<td style="width:71px;">Nikon</td>
			<td style="width:119px;">MRF07420</td>
			<td style="width:393px;">Objective lens (Obj2)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Olympus Plan Fluorite Objective, 0.75 NA, 0.51 mm WD, 40X</td>
			<td style="width:71px;">Olympus</td>
			<td>RMS40X-PF</td>
			<td>Objective lens (Obj1)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">N-BK7 Plano-Convex Lenses</td>
			<td style="width:71px;">Thorlabs</td>
			<td>LA1145-C</td>
			<td>For relaying spectral shower</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:207px;">FC/APC Fiber Collimation Package</td>
			<td style="width:71px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:119px;">F220APC-1064</td>
			<td>For outputing and collecting laser pulses</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">Pellicle beamsplitter</td>
			<td style="width:71px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:119px;">BP145B3</td>
			<td>For making beam replica</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">Protected silver mirror</td>
			<td style="width:71px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:119px;">PF10-03-P01</td>
			<td>For reflecting light</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:207px;">800-1650nm 12GHz single mode DC-coupled NIR Photoreceiver</td>
			<td style="width:71px;">Newport</td>
			<td style="width:119px;">1544-B</td>
			<td>For converting light into electrical signal</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:207px;">Infiniium High-Performance Oscilloscope</td>
			<td style="width:71px;">Agilent</td>
			<td style="width:119px;">DSOX91604A</td>
			<td>To save the light-converted electrical signals</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">HI1060 optical fiber</td>
			<td style="width:71px;">Corning</td>
			<td style="width:119px;">HI1060</td>
			<td>Optical fiber for time-stretch</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:207px;">YTTERBIUM DOPED FIBER AMPLIFIER</td>
			<td style="width:71px;">Keopsys</td>
			<td style="width:119px;">KPS-STD-BT-YFA-37-BO-SM-111-FA-FA</td>
			<td>Optical in-line amplifier</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:207px;">Holographic grating</td>
			<td style="width:71px;">Wasatch Photonics</td>
			<td style="width:119px;">020305-6</td>
			<td>Grating</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:207px;">Infuse/Withdraw Syringe Pumps</td>
			<td style="width:71px;">Harvard Apparatus</td>
			<td style="width:119px;">PHD 2000</td>
			<td>Syringe pump for sample loading in micro-fluidic channels</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

microfluidic imaging flow cytometry by asymmetric-detection time-stretch optical microscopy (atom)

La scalabilità del numero di parametri misurabili, che consente l&#39;analisi multidimensionale dei dati e quindi risultati statistici di fiducia, è stata la principale tendenza nello sviluppo avanzato della cytometria a flusso. In particolare, l&#39;aggiunta di capacità di risoluzione ad alta risoluzione consente l&#39;analisi morfologica complessa delle strutture cellulari / sub-cellulari. Questo non è possibile con i citometri di flusso standard. Tuttavia, è utile per avanzare la nostra conoscenza delle funzioni cellulari e può beneficiare della ricerca sulla scienza della vita, della diagnostica clinica e del monitoraggio ambientale. Incorporare le capacità di imaging in cytometry di flusso compromette il throughput del dosaggio, soprattutto a causa delle limitazioni sulla velocità e la sensibilità nelle tecnologie della fotocamera. Per superare questa sfida di velocità o di throughput che affronta la citometria di flusso di imaging pur conservando la qualità dell&#39;immagine, è stata dimostrata la microscopia ottica di rilevazione di tempo (ATOM) di rilevamento asimmetrico per consentire l&#39;immaginazione ad alta contrastoCon una risoluzione subcellulare, con una velocità di imaging fino a 100.000 cellule / s. Sulla base del concetto di imaging della convenzionale imaging time-stretch, che si basa sulla codifica e il recupero dell&#39;immagine ottica in tutto l&#39;ottica mediante l&#39;uso di impulsi laser a banda larga ultra-veloce, ATOM migliora ulteriormente le prestazioni dell&#39;immagine migliorando il contrasto dell&#39;immagine delle cellule non-etichettate / non colorate. Ciò è ottenuto accedendo alle informazioni di gradiente delle cellule delle cellule, che sono codificate in modo spettrale in impulsi a banda larga single-shot. Di conseguenza, ATOM è particolarmente vantaggioso nelle misurazioni ad alta velocità della morfologia e della texture delle singole cellule - informazioni che indicano tipi di cellule, stati e perfino funzioni. In definitiva, questo potrebbe diventare una potente piattaforma di citometria a flusso di imaging per la fenotipizzazione biofisica delle cellule, completando l&#39;attuale stato di avanzamento dei test biochimici-marcatori cellulari. Questo lavoro descrive un protocollo per stabilire i moduli chiave di un sistema ATOM (da frontend ottico a dati pRocessing e visualization backend), così come il flusso di lavoro della citometria a flusso di imaging basato su ATOM, utilizzando le cellule umane e le microalghe come esempi.

<html> Questo lavoro illustra due dimostrazioni di immagini a singola cellula di ATOM: una con cellule di mammiferi (cellule mononucleate di sangue periferico umano umano (PBMC) e cellule tumorali del seno (MCF-7)) e un altro con fitoplancton (Scenedesmus e Chlamydomonas). Il primo esperimento è stato motivato dal crescente interesse per la biopsia liquida per la rilevazione, l&#39;enumerazione e la caratterizzazione delle cellule tumorali circolanti (CTC) nel sangue 23...

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Microfluidic Imaging Flow Cytometry by Asymmetric-detection Time-stretch Optical Microscopy ATOM

Questo protocollo descrive l&#39;implementazione di un sistema di microscopia ottica a tempo determinato di rilevamento asimmetrico per l&#39;imaging a celle singole in flusso microfluidico ultravioletto e le sue applicazioni nella citometria a flusso di immagini.

Citometria del flusso microfluidico di imaging mediante rilevazione asimmetrica Microscopia ottica di stretching (ATOM)

Scaling the number of measurable parameters, which allows for multidimensional data analysis and thus higher-confidence statistical results, has been the ...

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