Name: microfluidic imaging flow cytometry by asymmetric-detection time-stretch optical microscopy (atom)
Uploaded: 2017-06-28T15:00:00
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私たちのためにMCF-7を準備してくれたP. Yeung氏に感謝します。この作業は、香港特別行政区の研究助成審議会（プロジェクト番号17259316,17207715,17207714,17205215、およびHKU 720112E）、イノベーションおよび技術支援プログラム（ITS / 090/14 ）、およびHKUの大学開発基金。

サンプル調製<ol><li> サンプル調製（付着細胞; MCF-7細胞） <ol><li>インキュベーターから細胞培養皿を取り出し、培地を排出する。 </li><li>過度の培地を除去するために、細胞を1×リン酸緩衝食塩水（PBS）で皿洗いします。 </li><li>培養ディッシュ（直径100mm）に0.25％トリプシン溶液3mLを加え、37℃、5％CO 2インキュベーターに4分間入れる。 注：トリプシンは細胞の接着?...

<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>

ATOMシステムのセットアップ中に特別な注意が必要な技術的な詳細がいくつかあります。第1に、非対称/斜めのスペクトル符号化された照明が、吸収コントラストにおける残留位相勾配成分（ すなわち、シャドーイング効果）を導入し、ATOMにおける位相勾配コントラストの増強に影響を及ぼす可能性があることに留意することが重要である。したがって、斜め照明のこの効果は最小限?...

光学イメージングは​​、多くの細胞/亜細胞成分の詳細な空間分布を（ほとんど）非侵襲的に視覚化するための強力なツールおよび細胞ベースのアッセイを提示し、細胞の形態学的、生物物理学的および生体分子の多数の特徴を明らかにする。しかしながら、単一の細胞から高含量の情報を抽出するこの能力は、莫大かつ異種の細胞集団を調査しなければならない場合、一般に損なわれている。これは、測定スループットとコンテンツとの間の細胞ベースアッセイにおける共通のトレードオフを示す。注目すべき例は、フローサイトメトリーにイメージング能力を加えることにより、従来の非イメージングフローサイトメーターに比べて少なくとも1-2桁のスループットのダウンスケーリングがもたらされたことである。それは、標準的なフローサイトメーター1では不可能である複雑な形態学的な単一細胞分析を提供することができるが、イメージングフローサイトメトリーは、一般に、高い統計的信頼性で細胞の異種性を念入りにする。これは、生物学における新たな発見や疾患の病因の理解を得るために必要です。レーザービーム走査（ガルバノメーターミラーなど）、および/または画像センサー（ 例えば、電荷結合素子（CCD）および相補型金属光検出器）によって課される固有の速度限界には、酸化物半導体（CMOS））である。走査速度は、走査ミラーの機械的な慣性によって本質的に制限されるが、CCDまたはCMOSのフレームレートは、撮像速度と感度との間の基本的なトレードオフによって制限される（ すなわち、フレームレートを増加させると、 、 およびその逆）。 全光学的、超高速画像符号化メカニズムに基づいて、光学的時間ストレッチ撮像は、ハイスループット画像フローサイトメトリーのための魅力的なプラットフォームとして実証されている従来の画像センサや機械的なレーザ走査を必要とせずに、タイムストレッチイメージングの動作原理の詳細な説明は、参考文献4,5,6,7に見出すことができる。簡単に説明すると、2つの交換可能なマッピングステップからなる：（i）画像化された標本の空間座標が光パルスビーム8,9のスペクトルにわたって異なる波長にマッピングされるスペクトル符号化（波長空間マッピング）個々のレーザパルスの波長成分が群速度分散（GVD）を経て時間的（波長掃引）波形（ 図1 ）に変換（伸張）される分散フーリエ変換（波長 - 時間マッピング） 9 。重要な時間ストレッチイメージングの特徴は光増幅であり、超高速光検出とGVD損失による感度の低下との戦いにおいて重要な役割を果たし、光検出器のノイズ9によって汚染されることなくイメージ信号対雑音比（SNR）を向上させる。各レーザーパルスは、細胞の一方向の流れに直交する画像化された標本のラインスキャンをコード化するので、有効なライン走査速度は、典型的には10MHzを超えるレーザー反復速度によって決定される。この超高速操作により、10,000〜100,000細胞/秒（ すなわち、従来のイメージングフローサイトメトリーよりも10〜100倍高い）のスループットで、ぼやけのない単一細胞画像捕捉が可能になる。結果として、時間ストレッチイメージングは​​、特に、未知の異種性または珍しい/異常な細胞をかなりの集団（数千〜数百万個）で同定する必要がある場合に、ハイスループット、単一細胞、セル<html>珍しいがん細胞スクリーニング10または微細藻類分類11など）が挙げられる 。 時間ストレッチイメージングは​​、主に、明視野（BF）イメージキャプチャに依存し、そこからイメージコントラストが細胞2,3,10,10,11からの光散乱および吸収によって生成される。このようなラベルフリーの単一細胞イメージング能力は、細胞毒性および光退色などの蛍光標識に関連する有害な影響を回避することができ、さらに、細胞および細胞内テクスチャおよび形態に基づく単一細胞分析に有益な情報を提供する。これらのラベルフリーパラメータは、特に莫大な細胞集団が利用可能な場合に、細胞の深部画像分類に有効であることが証明されている11 。&quot;xref&quot;&gt; 12。しかしながら、多くの場合、BFイメージングは​​、標識を含まない透明細胞の詳細な形態を明らかにするために十分なコントラストを提供することができない。超高速フレームレート13,14,15で撮像コントラストを向上させるために、異なるラベルフリー位相差、時間ストレッチ撮像モダリティが開発されている。これらの技術の中でも、Schlieren撮影と同様の概念に基づく位相勾配（微分干渉コントラスト（DIC）のような）コントラストを明らかにするために、非対称検出時間ストレッチ光学顕微鏡法（ATOM）超高マイクロ流体スピード（最大10m / s）での単一細胞の高コントラスト造影。この効果は、画像符号化されたビーム経路を部分的に遮断するか、または光検出の前にビームを傾斜させることによって、斜めの検出または照明によって容易に生成することができる。 ATOMのもう一つの利点は、逆の方向に沿って2つの位相勾配コントラストを同時に取得する能力。強度減算および2つの反対のコントラスト画像の合計は、同じラインスキャンからのそれぞれ異なる位相勾配コントラストおよび吸収コントラストをもたらす。この作業では、光学セットアップの確立、サンプルの準備、データの取得と可視化を含む、ATOMの実装を記述する詳細なプロトコルを提示します。具体的には、この研究は、ヒト血液細胞、癌細胞、および植物プランクトン（微細藻類）の単一細胞イメージングを用いたATOM操作を実証する。これは、生物医学分野だけでなく、海洋およびバイオ燃料の研究でも、イメージングフローサイトメトリーへのATOMの適用性を強調している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)

フローサイトメトリーの高度な開発において、多次元データ分析、したがってより高い信頼性の統計結果を可能にする測定可能なパラメータの数をスケーリングすることが、主な傾向であった。注目すべきことに、高解像度イメージング能力を加えることにより、細胞/細胞間構造の複雑な形態学的分析が可能になる。これは標準的なフローサイトメーターでは不可能です。しかし、それは細胞機能の知識を進歩させる上で貴重であり、生命科学の研究、臨床診断、環境モニタリングに役立ちます。フローサイトメトリーへのイメージング能力の組み込みは、主にカメラ技術における速度および感度の制限によるアッセイスループットの低下をもたらす。イメージ品質を維持しながらイメージングフローサイトメトリーに直面するこの速度またはスループットの課題を克服するために、非対称検出時間ストレッチ光学顕微鏡法（ATOM）が、高コントラストの単一細胞イメージを可能にすることが実証されている100,000細胞/秒という高い画像処理スループットで、細胞内分解能を有する。 ATOMは、超高速広帯域レーザパルスの使用による全光学画像の符号化および検索に依存する従来の時間ストレッチ撮像のイメージングコンセプトに基づいて、非標識/非染色細胞の画像コントラストを向上させることによって画像性能をさらに進歩させる。これは、単一ショット広帯域パルスにスペクトル的に符号化されたセルの位相勾配情報にアクセスすることによって達成される。したがって、ATOMは、細胞型、状態、および機能さえ示す単一細胞形態およびテクスチャ情報のハイスループット測定において特に有利である。最終的に、これは細胞の生物物理学的表現型解析のための強力なイメージングフローサイトメトリープラットフォームとなり、現在の最先端の生化学マーカーベースの細胞アッセイを補完することができます。この作業では、ATOMシステムのキーモジュールを確立するためのプロトコルについて説明します（光フロントエンドからデータpロゼイングおよび可視化バックエンド）、ならびにヒト細胞および微細藻類を例として使用して、ATOMに基づくフローサイトメトリーのイメージングのワークフローを提供する。

<html>この研究では、哺乳類細胞（ヒト末梢血単核細胞（PBMC）および乳癌細胞（MCF-7））および植物プランクトン（ScenedesmusおよびChlamydomonas）を有するATOMによる2つの単一細胞イメージング実証が示されている。最初の実験は、血液中の循環腫瘍細胞（CTC）の検出、列挙、および特徴付けのための液体生検への関心の高まりによって動機付けられた23 ?...

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

このプロトコールは、超高速マイクロ流体流における単一細胞イメージングのための非対称検出時間ストレッチ光学顕微鏡検査システムの実施およびイメージングフローサイトメトリーにおけるその応用を記載する。

非対称検出時間ストレッチ光学顕微鏡（ATOM）によるマイクロ流体イメージングフローサイトメトリー

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

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Analyzing the Movement of the Nauplius 'Artemia salina' by Optical Tracking of Plasmonic Nanoparticles

Analyzing the Movement of the Nauplius 'Artemia salina' by Optical Tracking of Plasmonic Nanoparticles

「ノープリウスの動きを分析する<em&gt;アルテミア·サリナ</em&gt; &#39;プラズモニックナノ粒子の光学追跡することによって、

We demonstrate how optical tweezers may provide a sensitive tool to analyze the fluidic vibrations generated by the movement of small aquatic organisms. A ...

Coherent anti-Stokes Raman Scattering (CARS) Microscopy Visualizes Pharmaceutical Tablets During Dissolution

Coherent anti-Stokes Raman Scattering CARS Microscopy Visualizes Pharmaceutical Tablets During Dissolution

溶解中にコヒーレント反ストークスラマン散乱（CARS）顕微鏡可視化薬錠

Traditional pharmaceutical dissolution tests determine the amount of drug dissolved over time by measuring drug content in the dissolution medium. This ...

Writing Bragg Gratings in Multicore Fibers

マルチコアファイバーブラッググレーティングを書きます

Fiber Bragg gratings in multicore fibers can be used as compact and robust filters in astronomical and other research and commercial applications. Strong ...

Dynamic Pore-scale Reservoir-condition Imaging of Reaction in Carbonates Using Synchrotron Fast Tomography

シンクロトロン高速断層撮影法を使用した炭酸における反応の動的細孔スケール貯水池条件イメージング

Underground storage permanence is a major concern for carbon capture and storage. Pumping CO2 into carbonate reservoirs has the potential to dissolve ...

Novel Photoacoustic Microscopy and Optical Coherence Tomography Dual-modality Chorioretinal Imaging in Living Rabbit Eyes

生活家兎眼に新規光音響顕微鏡、光コヒーレンストモグラフィーのデュアル モダリティ網脈絡膜イメージング

Photoacoustic ocular imaging is an emerging ophthalmic imaging technology that can noninvasively visualize ocular tissue by converting light energy into ...

Generation of Size-controlled Poly (ethylene Glycol) Diacrylate Droplets via Semi-3-Dimensional Flow Focusing Microfluidic Devices

Generation of Size-controlled Poly ethylene Glycol Diacrylate Droplets via Semi-3-Dimensional Flow Focusing Microfluidic Devices

サイズ制御されたポリ (エチレング リコール) レート液滴を介して半 3 次元流れ焦点マイクロ流体デバイスの生成

Uniform and size-controllable poly (ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) droplets could be produced via the flow focusing process in a microfluidic device. ...