Name: microfluidic imaging flow cytometry by asymmetric-detection time-stretch optical microscopy (atom)
Uploaded: 2017-06-28T15:00:00
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Agradecemos ao Sr. P. Yeung pela preparação do MCF-7 para nós. Este trabalho foi parcialmente apoiado por subsídios do Conselho de Bolsas de Pesquisa da Região Administrativa Especial de Hong Kong, China (Projeto nº 17259316, 17207715, 17207714, 17205215 e HKU 720112E), o Programa de Apoio à Inovação e Tecnologia (ITS / 090/14 ), E o Fundo de Desenvolvimento Universitário da HKU.

1. Preparação da amostra <ol><li> Preparação da amostra (células aderentes, células MCF-7) <ol><li> Retire o prato de cultura celular da incubadora e drene o meio de cultura. </li><li> Enxágüe as células num prato com 1x solução salina tamponada com fosfato (PBS) para remover o meio de cultura excessivo. </li><li> Adicionar 3 mL de uma solução de tripsina 0,25% ao prato de cultura (diâmetro de 100 mm) e colocá-lo em uma incubadora de CO 2 de 37 ° C e 5% durante 4 min. ...

<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>

Existem vários detalhes técnicos que exigem atenção especial durante a configuração do sistema ATOM. Em primeiro lugar, é essencial notar que a iluminação assimétrica / oblíqua codificada especificamente pode introduzir componentes residuais de gradiente de fase ( ou seja, o efeito de sombreamento) no contraste de absorção e influenciar o aumento do contraste de gradiente de fase em ATOM. Portanto, esse efeito de iluminação oblíqua deve ser minimizado. Em segundo lugar, deve-se enfatizar que o e...

A imagem óptica apresenta uma ferramenta poderosa e um ensaio baseado em células para (quase) não invasivamente visualizar a distribuição espacial detalhada de muitos componentes celulares / subcelulares, descobrindo assim uma multiplicidade de assinaturas morfológicas, biofísicas e biomoleculares das células. No entanto, esta capacidade de extrair informações de alto conteúdo de células únicas geralmente foi comprometida quando uma enorme e heterogênea população de células teve que ser investigada. Isso marca um trade-off comum em ensaios baseados em células entre a taxa de transferência e o conteúdo. Um exemplo notável é que a adição de capacidade de imagem para a citometria de fluxo resultou em um down-scaling de throughput em pelo menos 1-2 ordens de grandeza em comparação com os citometros de fluxo não convencionais. Embora possa oferecer análise morfológica complexa de célula única que não seja possível com citometros de fluxo padrão 1 , a citometria de fluxo de imagem geralmente não possui throughput suficiente para idEnriquecer a heterogeneidade celular com alta confiança estatística. Isso é necessário para novas descobertas em biologia e para obter uma compreensão da patogênese das doenças. O principal desafio técnico reside no limite de velocidade inerente imposto pelas estratégias comuns de imagem óptica: varredura do raio laser ( por exemplo, por espelhos galvanométricos) e / ou sensores de imagem ( por exemplo, dispositivo de acoplamento de carga (CCD) e complemento de metal- Semicondutor de óxido (CMOS)). A velocidade de varredura a laser é intrinsecamente restrita pela inércia mecânica dos espelhos de varredura, enquanto a taxa de quadros do CCD ou CMOS é limitada pelo trade-off fundamental entre a velocidade de imagem e a sensibilidade ( ou seja, aumentando a taxa de quadros para reduzir a sensibilidade de detecção de sinal , e vice versa). Com base em um mecanismo de codificação de imagem totalmente óptico e ultra-rápido, a imagem óptica de tempo-estiramento foi demonstrada como uma plataforma atraente para o fluxo de imagens de alto rendimentoOmeters, sem necessidade dos sensores de imagem convencionais ou varredura a laser mecânica 2 , 3 . Descrições detalhadas do princípio de funcionamento da imagem de estiramento no tempo podem ser encontradas nas referências 4 , 5 , 6 , 7 . Em resumo, consiste em duas etapas de mapeamento intercambiáveis: (i) codificação espectral (mapeamento de espaço de onda), em que as coordenadas espaciais da amostra representada são mapeadas para diferentes comprimentos de onda em todo o espectro do feixe de pulsos de luz 8 , 9 , E (ii) uma transformação de Fourier dispersiva (mapeamento de comprimento de onda) 9 , na qual os componentes do comprimento de onda dos impulsos laser individuais são transformados (esticados) através da dispersão de velocidade do grupo (GVD) em formas de onda temporais (varredura de comprimento de onda) ( Figura 1 ). Um importanteA característica da imagem de estiramento no tempo é a amplificação óptica, que desempenha um papel crítico no combate à perda de sensibilidade devido à fotodetecção ultra-rápida e perda de GVD, aumentando assim a relação sinal-ruído da imagem (SNR) sem ser contaminada pelo ruído fotodetetor 9 . Uma vez que cada pulso laser codifica uma varredura de linha do espécime formado, que é ortogonal ao fluxo unidirecional das células, uma taxa efetiva de varredura de linha é determinada pela taxa de repetição do laser, que normalmente é superior a 10 MHz. Esta operação ultra-rápida permite a captura de imagens sem célula sem borrão a uma taxa de transferência de 10 000 a 100 000 células / s ( ou seja, 10 a 100 vezes maior do que a citometria de fluxo de imagem convencional). Como resultado, a imagem em tempo de estiramento pode encontrar aplicações únicas em rastreamento baseado em imagens de alto nível, de célula única, especialmente quando há necessidade de identificar heterogeneidade desconhecida ou células raras / aberrantes em uma população considerável (milhares a milhões de Cel<html> Ls), como o raro exame de células cancerosas 10 ou a classificação de micro-algas 11 . A imagem de tempo de alongamento depende predominantemente da captura de imagem de campo brilhante (BF), a partir da qual o contraste da imagem é gerado através da dispersão da luz e absorção das células 2 , 3 , 9 , 10 , 11 . Essas capacidades de imagem de célula única livres de rótulos podem ignorar os efeitos prejudiciais associados aos rótulos fluorescentes, como a citotoxicidade e o foto-branqueamento, e ainda fornecem informações valiosas para a análise de uma célula baseada na textura e morfologia celular e sub-celular. Estes parâmetros livres de etiqueta são comprovadamente eficazes para a classificação profunda das imagens das células, especialmente quando existe uma enorme população celular 11 ,&quot;Xref&quot;&gt; 12. No entanto, em muitas ocasiões, a imagem BF não proporciona um contraste suficiente para revelar a morfologia detalhada das células transparentes livres de etiquetas. Foram desenvolvidas diferentes modalidades de imagem sem etiqueta, de contraste de fase, tempo-estiramento para melhorar o contraste da imagem em taxas de quadros ultra-rápidas 13 , 14 , 15 . Entre estas técnicas, o microscópio óptico de estiramento por tempo de detecção assimétrica (ATOM) foi desenvolvido para revelar o contraste de gradiente de fase (diferencial-interferência-contraste-DIC) baseado em um conceito semelhante à fotografia de Schlieren, permitindo que o rótulo- Imagem livre e de alto contraste de células únicas a uma velocidade microfluídica ultra alta (até 10 m / s) 16 . Este efeito pode ser facilmente gerado através de detecção ou iluminação oblíqua, bloqueando parcialmente o caminho de feixe codificado por imagem ou inclinando o feixe antes da fotodeteção. Outra vantagem da ATOM é suaPara adquirir simultaneamente dois contrastes de gradiente de fase ao longo de orientações opostas. A subtração de intensidade e o somatório de duas imagens de contraste oposto produzem o contraste de gradiente de fase diferencial e o contraste de absorção, respectivamente, da mesma varredura de linha. Este trabalho apresenta um protocolo detalhado descrevendo a implementação do ATOM, incluindo o estabelecimento da configuração óptica, a preparação da amostra e a aquisição e visualização de dados. Especificamente, este trabalho demonstra a operação ATOM com imagens de célula única de células sanguíneas humanas, células cancerosas e fitoplâncton (microalgas). Isso destaca a aplicabilidade da ATOM para a citometria de fluxo de imagem, não só na arena biomédica, mas também na pesquisa marinha e biocombustível 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)

Escalar o número de parâmetros mensuráveis, que permite análises de dados multidimensionais e, portanto, resultados estatísticos de maior confiança, tem sido a principal tendência no desenvolvimento avançado de citometria de fluxo. Notavelmente, adicionar recursos de imagem de alta resolução permite a complexa análise morfológica de estruturas celulares / sub-celulares. Isso não é possível com citometros de fluxo padrão. No entanto, é valioso para o avanço do conhecimento das funções celulares e pode beneficiar a pesquisa de ciências da vida, diagnósticos clínicos e monitoramento ambiental. A incorporação de capacidades de imagem na citometria de fluxo compromete o rendimento do ensaio, principalmente devido às limitações de velocidade e sensibilidade nas tecnologias da câmera. Para superar essa velocidade ou desafio de produção enfrentando a citometria de fluxo de imagem, preservando a qualidade da imagem, demonstrou-se que o microscópio óptico de estiramento de tempo de detecção assimétrica (ATOM) possibilita a imagem de célula única de alto contrasteCom resolução sub-celular, a uma taxa de transferência de imagens de até 100.000 células / s. Com base no conceito de imagem da imagem de estiramento temporal convencional, que se baseia na codificação e recuperação de imagens totalmente ópticas através do uso de pulsos de laser de banda larga ultra-rápidos, o ATOM avança ainda mais o desempenho da imagem, aumentando o contraste da imagem de células não marcadas / não coradas. Isso é conseguido ao acessar a informação de gradiente de fase das células, que é codificada espectralmente em pulsos de banda larga de disparo único. Por isso, ATOM é particularmente vantajosa em medidas de alto rendimento de morfologia e textura de célula única, indicativa de tipos de células, estados e funções par. Em última análise, isso pode se tornar uma poderosa plataforma de citometria de fluxo de imagem para a fenotipagem biofísica de células, complementando o atual teste celular baseado em marcador bioquímico de última geração. Este trabalho descreve um protocolo para estabelecer os módulos-chave de um sistema ATOM (do frontend óptico para dados pBackend de rocessamento e visualização), bem como o fluxo de trabalho de citometria de fluxo de imagem baseada em ATOM, utilizando células humanas e microalgas como exemplos.

<html> Este trabalho ilustra duas demonstrações de imagens de célula única por ATOM: uma com células de mamífero (células mononucleares de sangue periférico humano (PBMC) e células de câncer de mama (MCF-7)) e outra com fitoplâncton s (Scenedesmus e Chlamydomonas). O primeiro experimento foi motivado pelo interesse crescente pela biópsia líquida pela detecção, enumeração e caracterização de células tumorais circulantes (CTCs) no sangue <sup class="xref...

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

Este protocolo descreve a implementação de um sistema de microscopia óptica de estiramento de tempo de detecção assimétrica para imagens de célula única em fluxo microfluídico ultra-rápido e suas aplicações em citometria de fluxo de imagem.

Citometria de Fluxo de Imagem Microfluídica por Microscopia Óptica de Tempo-estiramento com detecção assimétrica (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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Fabricating Metamaterials Using the Fiber Drawing Method

Os metamateriais usando o método de fabricação Desenho de Fibra

Metamaterials are man-made composite materials, fabricated by assembling components much smaller than the wavelength at which they operate 1. They owe ...

Engenharia

Determining 3D Flow Fields via Multi-camera Light Field Imaging

Determinar campos de fluxo 3D via multi-câmera de luz do campo de imagem

In the field of fluid mechanics, the resolution of computational schemes has outpaced experimental methods and widened the gap between predicted and ...

Optical Trapping of Nanoparticles

Captura óptica de nanopartículas

Optical trapping is a technique for immobilizing and manipulating small objects in a gentle way using light, and it has been widely applied in trapping ...

Atom Probe Tomography Studies on the Cu(In,Ga)Se2 Grain Boundaries

Atom Probe Tomography Studies on the CuIn,GaSe2 Grain Boundaries

Atom Probe tomografias no Cu (In, Ga) Sé<sub&gt; 2</sub&gt; Contornos de grão

Compared with the existent techniques, atom probe tomography is a unique technique able to chemically characterize the internal interfaces at the ...

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

Analisando o movimento da Nauplius &#39;<em&gt; Artemia salina</em&gt; &#39;Por Optical Rastreamento de plasmônicos Nanopartículas

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

Coerentes anti-Stokes Raman Scattering (CARS) Microscopia visualiza farmacêuticas Comprimidos durante a dissolução

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

Escrevendo redes de Bragg em fibras Multicore

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

Pore ​​escala dinâmica Reservatório-condição de imagem de Reacção em Carbonatos Usando Síncrotron Tomografia rápido

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

Novela fotoacústico microscopia e tomografia de coerência óptica Imaging Dual-modalidade choriorétiniennes nos olhos de coelho vivo

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

Geração de tamanho controlado poli (etileno glicol) Diacrylate gotículas através de Semi-3-Dimensional Flow focando Microfluidic dispositivos

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