Name: lens-free video microscopy for the dynamic and quantitative analysis of adherent cell culture
Uploaded: 2018-02-23T14:00:00
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저자는 인정 하는 없다.

1. 세포 배양 수집을 모니터링
<ol><li>DMEM + 글루타민 (예, GlutaMAX) 헬러 세포 성장 매체 10% (v/v) 열 비활성화 태아 송아지 혈 청, 1% 페니실린과 스 보완.</li>
	<li>6 잘 유리 하단 문화 접시 fibronectin (25 µ g/mL) 1 h 코트. 다음에 잘 당 2 × 104 셀 씨.</li>
	<li>인수, 동안 매체를 3 일 마다 변경 합니다.</li>
	<li>시간 경과 수집에 대 한 비디오 렌즈 무료 현미경 (상용)을 사용 합니다. 참고: 이것?...

<ol>
	<li>Zangle, T. A., Teitell, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live-cell+mass+profiling:+an+emerging+approach+in+quantitative+biophysics.">Live-cell mass profiling: an emerging approach in quantitative biophysics.</a> Nat Methods. 11 (12), 1221-1228 (2014).</li><li>Popescu, G., Park, K., Mir, M., Bashir, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+technologies+for+measuring+single+cell+mass.">New technologies for measuring single cell mass.</a> Lab Chip. 14 (4), 646-652 (2014).</li><li>Reed, 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=Rapid,+massively+parallel+single-cell+drug+response+measurements+via+live+cell+interferometry.">Rapid, massively parallel single-cell drug response measurements via live cell interferometry.</a> Biophys J. 101 (5), 1025-1031 (2011).</li><li>Mir, 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=Optical+measurement+of+cycle-dependent+cell+growth.">Optical measurement of cycle-dependent cell growth.</a> Proc Natl Acad Sci. USA. 108 (32), 13124-13129 (2011).</li><li>Girshovitz, P., Shaked, N. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generalized+cell+morphological+parameters+based+on+interferometric+phase+microscopy+and+their+application+to+cell+life+cycle+characterization.">Generalized cell morphological parameters based on interferometric phase microscopy and their application to cell life cycle characterization.</a> Biomed Opt Express. 3 (8), 1757-1773 (2012).</li><li>Kemper, B., Bauwens, A., Vollmer, A., Ketelhut, S., Langehanenberg, P. <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+quantitative+cell+division+monitoring+of+endothelial+cells+by+digital+holographic+microscopy.">Label-free quantitative cell division monitoring of endothelial cells by digital holographic microscopy.</a> J Biomed Opt. 15 (3), (2010).</li><li>Mir, M., Bergamaschi, A., Katzenellenbogen, B. S., Popescu, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+sensitive+quantitative+imaging+for+monitoring+single+cancer+cell+growth+kinetics+and+drug+response.">Highly sensitive quantitative imaging for monitoring single cancer cell growth kinetics and drug response.</a> PLoS One. 9 (2), 1-8 (2014).</li><li>Bon, P., Savatier, J., Merlin, M., Wattellier, B., Monneret, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+detection+and+measurement+of+living+cell+morphometric+features+with+single-shot+quantitative+phase+microscopy.">Optical detection and measurement of living cell morphometric features with single-shot quantitative phase microscopy.</a> J Biomed Opt. 17 (7), (2012).</li><li>Aknoun, S., 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=Living+cell+dry+mass+measurement+usinq+quantitative+phase+imaging+with+quadriwave+lateral+shearing+interferometry:+an+accuracy+and+sensitivity+discussion.">Living cell dry mass measurement usinq quantitative phase imaging with quadriwave lateral shearing interferometry: an accuracy and sensitivity discussion.</a> J Biomed Opt. 20 (1), 1-4 (2015).</li><li>Cotte, Y., 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+phase+nanoscopy.">Marker-free phase nanoscopy.</a> Nature Photonics. 7 (2), 113-117 (2013).</li><li>Choi, 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=Tomographic+phase+microscopy.">Tomographic phase microscopy.</a> Nat Methods. 4 (9), 717-719 (2007).</li><li>Kesavan, S. V., 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+monitoring+of+major+cell+functions+by+means+of+lensfree+video+microscopy.">High-throughput monitoring of major cell functions by means of lensfree video microscopy.</a> Sci Rep. 4, 1-11 (2014).</li><li>Zheng, G., Lee, S. A., Antebi, Y., Elowitz, M. B., Yang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ePetri+dish,+an+on-chip+cell+imaging+platform+based+on+subpixel+perspective+sweeping+microscopy+(SPSM).">The ePetri dish, an on-chip cell imaging platform based on subpixel perspective sweeping microscopy (SPSM).</a> Proc Natl Acad Sci USA. 108 (41), 16889-16894 (2011).</li><li>Pushkarsky, I., 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=Automated+single-cell+motility+analysis+on+a+chip+using+lensfree+microscopy.">Automated single-cell motility analysis on a chip using lensfree microscopy.</a> Sci Rep. 4, 4717 (2014).</li><li>Allier, C., 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=Imaging+of+dense+cell+cultures+by+multiwavelength+lens-free+video+microscopy.">Imaging of dense cell cultures by multiwavelength lens-free video microscopy.</a> Cytom Part A. 91 (5), 1-10 (2017).</li><li>Su, T. -. W., Seo, S., Erlinger, A., Ozcan, A. <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+lensfree+imaging+and+characterization+of+a+heterogeneous+cell+solution+on+a+chip.">High-throughput lensfree imaging and characterization of a heterogeneous cell solution on a chip.</a> Biotechnol Bioeng. 102 (3), 856-868 (2009).</li><li>Delacroix, R., 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=Cerebrospinal+fluid+lens-free+microscopy:+a+new+tool+for+the+laboratory+diagnosis+of+meningitis.">Cerebrospinal fluid lens-free microscopy: a new tool for the laboratory diagnosis of meningitis.</a> Sci Rep. 7, 39893 (2017).</li><li>Tinevez, J. -. Y., 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=TrackMate:+an+open+and+extensible+platform+for+single-particle+tracking.">TrackMate: an open and extensible platform for single-particle tracking.</a> Methods. 115, 80-90 (2016).</li><li>Popescu, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+imaging+of+cell+mass+and+growth+dynamics.">Optical imaging of cell mass and growth dynamics.</a> Am J Physiol Physiol. 295 (2), 538-544 (2008).</li><li>Liu, P. Y., 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=Cell+refractive+index+for+cell+biology+and+disease+diagnosis:+past,+present+and+future.">Cell refractive index for cell biology and disease diagnosis: past, present and future.</a> Lab Chip. 16, 634-644 (2016).</li><li>Rapoport, D. H., Becker, T., Mamlouk, A. M., Schicktanz, S., Kruse, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+validation+algorithm+allows+for+automated+cell+tracking+and+the+extraction+of+biologically+meaningful+parameters.">A novel validation algorithm allows for automated cell tracking and the extraction of biologically meaningful parameters.</a> PLoS One. 6 (11), e27315 (2011).</li><li>Al-Kofahi, O., 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=Automated+cell+lineage+construction:+A+rapid+method+to+analyze+clonal+development+established+with+murine+neural+progenitor+cells.">Automated cell lineage construction: A rapid method to analyze clonal development established with murine neural progenitor cells.</a> Cell Cycle. 5 (3), 327-335 (2006).</li><li>Meijering, E., Dzyubachyk, O., Smal, I., van Cappellen, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tracking+in+cell+and+developmental+biology.">Tracking in cell and developmental biology.</a> Semin Cell Dev Biol. 20 (8), 894-902 (2009).</li><li>Posakony, J. W., England, J. M., Attardi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondrial+growth+and+division+during+the+cell+cycle+in+HeLa+cells.">Mitochondrial growth and division during the cell cycle in HeLa cells.</a> J Cell Biol. 74 (2), 468-491 (1977).</li><li>Zocchi, 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=Expression+of+CD38+Increases+Intracellular+Calcium+Concentration+and+Reduces+Doubling+Time+in+HeLa+and+3T3+Cells.">Expression of CD38 Increases Intracellular Calcium Concentration and Reduces Doubling Time in HeLa and 3T3 Cells.</a> J Biol Chem. 273 (14), 8017-8024 (1979).</li><li>Reitzer, L. J., Wice, B. M., Kennell, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+that+glutamine,+not+sugar,+is+the+major+energy+source+for+cultured+HeLa+cells.">Evidence that glutamine, not sugar, is the major energy source for cultured HeLa cells.</a> J Biol Chem. 254 (8), 2669-2676 (1979).</li><li>Benedetti, A. D. E., Joshi-barve, S., Rinker-Schaeffer, C., Rhoads, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+Antisense+RNA+against+Initiation+Factor+eIF-4E+mRNA+in+HeLa+Cells+Results+in+Lengthened+Cell+Division+Times,+Diminished+Translation+Rates,+and+Reduced+Levels+of+Both+eIF-4E+and+the+p220+Component+of+eIF-4F.">Expression of Antisense RNA against Initiation Factor eIF-4E mRNA in HeLa Cells Results in Lengthened Cell Division Times, Diminished Translation Rates, and Reduced Levels of Both eIF-4E and the p220 Component of eIF-4F.</a> Mol Cell Biol. 11 (11), 5435-5445 (1991).</li><li>Kumei, Y., Nakajima, T., Sato, A., Kamata, N., Enomoto, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+of+G1+phase+duration+and+enhancement+of+c-myc+gene+expression+in+HeLa+cells+at+hypergravity.">Reduction of G1 phase duration and enhancement of c-myc gene expression in HeLa cells at hypergravity.</a> J Cell Sci. 93 (2), 221-226 (1989).</li><li>Ginzberg, M. B., Kafri, R., Kirschner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+being+the+right+(cell)+size.">On being the right (cell) size.</a> Science. 348 (6236), 1245075 (2015).</li><li>Mathieu, 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=Time-lapse+lens-free+imaging+of+cell+migration+in+diverse+physical+microenvironments.">Time-lapse lens-free imaging of cell migration in diverse physical microenvironments.</a> Lab Chip. 16 (17), 3304-3316 (2016).</li></ol>

이 문서에서 우리는 그 렌즈 무료 비디오 현미경 세포의 수천의 활동을 캡처 인큐베이터 안에 사용할 수 있습니다 보여줍니다. 전반적인 방법론을 설명 하기 위해 우리는 어떻게 문화에 HeLa 세포의 2.7 일 경과 수집 표준 셀 추적 알고리즘으로 분석 될 수 있다 설명 했다. 2.2 x 106 셀 측정 및 10,584 세포 주기 트랙을 갖춘 데이터 집합입니다. 인수는 비교적 큰 셀 셀 거리 Hela 세포의 문화에 수?...

여러 가지 세포 주기 전체에 걸쳐 경작된 한 포유류 세포를 모니터링 하 고 정확 하 게 측정 셀 크기와 셀 건조 질량은 어려운 작업. 여러 레이블 없는 광학 기술이 작업1,2를 수행할 수 있습니다: 위상 이동 간섭계3, 디지털 홀로그램 현미경 (DHM)4,,56, 7, quadriwave 측면 전단 간섭계8,9 그리고 양적 단계 단층 촬영10,11. 이러한 방법은 포유류 세포의 세포 주기의 이해에 많은 새로운 통찰력을 끌고있다. 그러나 그들은 거의 알고리즘을 추적 하는 자동 셀과 결합 된 측정 될 때 그들의 처리량 제한 유지 세포 대량 궤도1 (N < 각각3,,45 에서 20 , 6). 따라서 소설 광 방법 큰 통계와 셀 대용량 궤적을 측정 필요 (N > 1000).
이 문서에 동시에 인큐베이터, 내부 직접 세포의 이미지 다음 개별 세포 주기 트랙의 수천에 따라 단일 셀 통계를 계량을 렌즈 무료 비디오 현미경의 기능을 설명 합니다. 현미경 렌즈 무료 양적 위상 이미징 기술을 매우 큰 시야에 밀도가 포장된 셀의 위상 이미지의 인수를 허용 하는 (일반적으로 여러 가지 수만 m m2, 여기 29.4 m m2)12,13 ,,1415. 단일 셀 수준에서 몇 가지 통계 결정 됩니다, 예를 들어, 셀 지역, 건조 질량, 셀 간격, 셀 주요 축 길이 셀 및 가로 세로 비율12,15, 각 이미지에서 셀. 그런 다음 셀 추적 알고리즘을 적용 하 여 이러한 기능 그릴 수 있습니다 모든 단일 셀에 대 한 실험 시간14,15의 기능으로. 또한, 셀 트랙에 세포 분열의 발생을 감지 하 여 그것은 초기 세포 (세포 분열) 후, (세포 분열) 직전 최종 셀 건조 질량 질량과 셀 건조와 같은 다른 중요 한 정보를 추출할 수 기간, 즉, 2 개의 연속적인 사단15시간 주기. 모든이 측정은 매우 좋은 통계 계산 될 수 있다 (N > 1000) 이후 큰 시야 일반적으로 200 ~ 10000 셀 단일 렌즈 무료 획득의 분석 허용.
렌즈 무료 비디오 현미경 검사 법에 따라이 방법론을 설명 하기 위하여 감시 하 고 2.7 일 HeLa 세포 배양을 계량 프로토콜을 설명 합니다. 데이터 분석은 다중 파장 홀로그램 재건, 셀 추적, 셀 분할 및 세포 분열 알고리즘에 따라 4 단계 프로세스입니다. 여기 공간 해상도이 렌즈 무료 비디오 현미경 설치 얻은 비교적 빠른 프레임 속도 (한 인수 10 분 마다) 표준 셀 추적 알고리즘와 호환 되는지 표시 됩니다. 이 데이터 집합의 전체 분석 완전 한 세포 주기에 10,584 셀 트랙의 측정에서 발생합니다.
요약, 렌즈 무료 비디오 현미경은 자동으로 레이블이, 동기화, 수천 및 실험; 당 수정 되지 않은 셀을 모니터링 하는 강력한 도구 여러 가지 세포 주기를 통해 추적 되 고 각 셀입니다. 우리의 측정은 따라서 세포의 큰 인구에 간 세포 가변성을 더 중요 하 게, 하지만 몇 가지 셀 매개 변수 평균 값을 제공합니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="675">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:231px;">Cytonote lens-free video microscope&#160;</td>
			<td style="width:208px;">Iprasense</td>
			<td style="width:156px;"></td>
			<td style="width:80px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Horus acquisition software</td>
			<td>Iprasense</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">6-well glass bottom culture plates</td>
			<td>MatTek corporation</td>
			<td>Part No: P06G-0-14-F&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">DMEM + GlutaMAX medium&#160;</td>
			<td>Gibco</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">heat-inactivated fetal calf serum&#160;</td>
			<td>Eurobio</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">penicillin and streptomycin&#160;</td>
			<td>Gibco</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fibronectin&#160;</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Matlab, image processing toolbox&#160;</td>
			<td>Mathworks</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

lens-free video microscopy for the dynamic and quantitative analysis of adherent cell culture

여기, 우리가 보여 그 렌즈 무료 비디오 현미경을 동시에 인큐베이터 안에 직접 세포의 수천의 활동을 캡처 수 있습니다 하 고 모니터링 하 고 여러 세포 주기에 따라 단일 셀 계량 가능 하다. 우리는 모니터 2.7 일 HeLa 세포 배양을 계량 하는 데 사용 하는 전체 프로토콜을 설명 합니다. 첫째, 셀 문화 수집 렌즈 무료 비디오 현미경으로 수행 되 고 다음은 데이터를 4 단계 절차에 따라 분석: 다중 파장 홀로그램 재건, 셀 추적 셀 세분화 및 세포 분열 검출 알고리즘입니다. 결과적으로, 우리는 수집 하는 데이터 집합을 갖춘 10000 세포 주기 트랙과 2 x 10 이상6 셀 형태학 측정 보다는 더 가능 하다는 것을 보여줍니다.

홀로그램 재건 과정에 대 한 가벼운 분야는 스칼라 필드 설명 (어디 <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/56580/56580eq4v3.jpg"> 샘플, 그리고 측면 위치에서 거리 z 에서 비행기에 A 의 복잡 한 값은 <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/56580/56580eq5v3.jpg"> 및 파장 λ에서). 빛의 전파 전파 커널 제공 하는 호이 겐 스-프레넬 이론에 의해 모델링 됩니다 <img alt="Equation 6" ...

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Lens-free Video Microscopy for the Dynamic and Quantitative Analysis of Adherent Cell Culture

렌즈 무료 비디오 현미경 셀 문화 인큐베이터 안에 직접 모니터링할 수 있습니다. 여기 우리가 획득 하 고 배양된 HeLa 세포의 2.7 하루 종일 수집 분석 하는 데 사용 하는 전체 프로토콜 설명, 개별 셀 형태학 및 10584 세포 주기6 측정 추적 2.2 x 10의 데이터 집합에 지도.

동적에 대 한 렌즈 무료 비디오 현미경 및 부착 세포 배양의 정량 분석

Here, we demonstrate that lens-free video microscopy enables us to simultaneously capture the kinetics of thousands of cells directly inside the incubator ...

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Because video data are complex and are comprised of many images, mining information from video material is difficult to do without the aid of computer ...

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Several microscopy techniques are available today that can detect a specific protein within the cell. During the last decade live cell imaging using ...

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In the era of intravascular cell application protocols in the context of regenerative cell therapy, the underlying mechanisms of stem cell migration to ...

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총 내부 반사 형광 현미경 검사법에 의해 살아있는 세포에 있는 세포 표면 수용체의 올리고머화 역학 은 수 및 밝기 분석과 결합됩니다

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