Avertissement : Cette page est une traduction automatique de cette page à l'origine en anglais. Veuillez noter puisque les traductions sont générées par des machines, pas tous les traduction sera parfaite. Ce site Web et ses pages Web sont destinés à être lus en anglais. Toute traduction de ce site et de ses pages Web peut être imprécis et inexacte, en tout ou en partie. Cette traduction est fournie dans une pratique.

Virtuel-Congélation pour combiner la représentation et la cytométrie de flux de fluorescence

Une équipe dirigée par Hideharu Mikami à partir de l'université de Tokyo a récent déterminé une technique d'imagerie basée sur l'optomechanics qui surmonte le rendement et l'installation de la cytométrie de flux de représentation (IFC).

représentation de fluorescenceCrédits d'image : anyaivanova/Shutterstock.com

La méthode active la représentation élevée de débit des cellules se déplaçant à sec des cellules >10,000-1 sans sensibilité ou définition compromettante et activant l'analyse statistique robuste et une catégorie précise des cellules.

IFC traditionnel offre plusieurs avantages par rapport à la cytométrie de flux traditionnelle en fournissant des caractéristiques d'image quantitatives. Cette caractéristique permet la caractérisation des cellules en travers des populations hétérogènes. La grande caractéristique résultant de la méthodologie d'IFC est appropriée dans un moment où apprendre profondément nécessaire pour améliorer la prise de décision clinique dans les réglages biomédicaux et cliniques.

Les limitations de la cytométrie de flux traditionnelle de représentation

IFC est particulièrement efficace pour l'énumération d'une gamme des macromolécules comprenant des protéines, des acides nucléiques, l'analyse de l'interaction cellule-cellule, et la caractérisation des dégâts et du réglage d'ADN. Cependant, le rendement et l'installation d'IFC souffrent en raison des tentatives d'augmenter le débit, la résolution spatiale, et la sensibilité.

En augmentant le flux accélérez afin du haut-débit, résultats diminués d'une période d'intégration, en activant le ramassage d'images flou flou ; cependant, l'effet est définition réduite de sensibilité ou de pixel de combattre ceci.

Pour surmonter ceci, à retard de temps et l'intégration (TDI) avec un capteur d'images basé sur un dispositif à transfert de charge (CCD) a été employé. TDI accumule plusieurs expositions des cellules dans le flux, avec plusieurs rangées des éléments photosensibles de CCD. Cependant, ceci limite le débit pendant que le régime de lecture de CCD est diminué.

Un problème complémentaire souffert par le CCD est un bruit de lecture, qui limite sa sensibilité de détection. Quelques tentatives de surmonter le compromis sont représentation d'unique-pixel et utilisation d'un capteur d'images (CMOS) de CMOS - mais ceux-ci, à leur tour, limitent la sensibilité.

Le trait d'unification de ces techniques compensatoires est la compromission d'un des paramètres principaux en faveur d'autres. Ceci empêche s'appliquer IFC aux applications de créneau, qui motive l'étude par l'équipe à l'université de Tokyo.

Une technique d'imagerie optomechanical nouvelle

Mikami se rapportent et autres à leur technique d'imagerie améliorée en tant que représentation de congélation virtuelle de fluorescence (VIFFI). Crucialement, des compromis sont évités tandis que le débit élevé (sec de cellules >10,000-1), la résolution spatiale environ à 700nm, et la sensibilité élevée sont assurés.

La méthode est basée sur geler une cellule circulante sur le capteur d'images en annulant le mouvement d'une cellule pour augmenter la durée d'exposition du capteur d'images. Ceci produit une image de fluorescence avec un rapport signal/bruit élevé (Rapport signal-bruit).

Les éléments essentiels de la cytométrie de flux de VIFFI est un balayeur de faisceau d'excitation que les échographies au-dessus du champ de vision (FOV) et du calage simultané de l'exposition de sens d'image et de l'excitation rayonne l'illumination. En association, la congélation virtuelle traduit aux périodes 1000 fois plus grandes pour l'intégration de signe sur le capteur d'images. Ceci a comme conséquence la représentation niveau de la microscopie de fluorescence des cellules à 1 m s-1.

La méthodologie derrière la technique du groupe impliquée le modèle optique du VIFI circulent cytometer, le rendement d'une échographie de faisceau d'excitation afin d'étendre la durée d'exposition pour les cellules fluides, acquisition des caractéristiques, et le traitement des images numériques et apprendre profondément.

Application de la représentation de congélation virtuelle de fluorescence

Le groupe a employé deux couleurs. L'équipe a précisé que plusieurs couleurs peuvent être employées afin de la représentation de fluorescence quand des beamsplitters dichroïques sont employés. Le groupe marquent à nouveau également sur la compatibilité de la cytométrie de flux de VIFFI avec la technique basée sur image avancée de microscopie à fluorescence - activation de la fluorescence de superbe-définition.

Supplémentaire, la technique permet à la vitesse de flux d'être variée à condition qu'elle soit conforme à la relation de compromis entre le champ de vision, la durée d'exposition, et la vitesse de flux. Avec cet avancement, l'apprentissage automatique laissera la profondeur de l'analyse de caractéristiques réalisée pour être augmenté. De même, en tant qu'avances en technologie de capteur d'images sont réalisés, le haut-débit et le numéro des choix de couleurs de fluorescence sont espérés pour être augmentés. VIFFI permet également à la profondeur de l'inducteur d'être augmentée. C'est utile pour la représentation de FSIH et la représentation de grandes cellules.

En raison de la résolution spatiale de sensibilité sur le débit élevé de cette représentation de fluorescence, les applications dans la biologie, la pharmacie, et le médicament sont augmentés. Premièrement, l'analyse élevée de POISSONS de débit est capable ; cette technique est particulièrement utile dans le diagnostic, l'identification, et le dépistage de la maladie résiduelle minimale. La microscopie traditionnelle est tout insuffisant qu'examiner de grandes populations des cellules n'est pas possible.

Comme validation de principe, l'équipe a expliqué l'analyse de large échelle basée sur le phénotype morphologique. Ceci propose que cette technique soit inestimable en déterminant le rapport de phénotype-génotype. Particulièrement, la résolution spatiale élevée active la caractérisation précise des fonctionnalités clé telles que l'endroit et le périmètre de chaque cellule et organelles intracellulaires.

Le groupe également illustré par la représentation des mutants du reinhardtii de C., cytométrie de flux de VIFF I peut être employé pour évaluer la mutagénèse dirigée.

En conclusion, la cytométrie de flux de VIFFI peut trouver et compter les cellules tumorales de diffusion (CTCs) des prises de sang hétérogènes. Des CTCs et les boîtiers uniques peuvent être conçus et comptés ; on s'attend à ce que ceci facilite l'étude de la corrélation entre la taille de boîtier et le potentiel métastatique/écart de CTCS.

Source

Mikami, 2020) cytométries de flux de Virtuel-congélation de représentation de fluorescence de H. et autres (. Transmissions de nature. DOI : 10.1038/s41467-020-14929-2.

Further Reading

Last Updated: Jun 9, 2020

Hidaya Aliouche

Written by

Hidaya Aliouche

Hidaya is a science communications enthusiast who has recently graduated and is embarking on a career in the science and medical copywriting. She has a B.Sc. in Biochemistry from The University of Manchester. She is passionate about writing and is particularly interested in microbiology, immunology, and biochemistry.

Citations

Please use one of the following formats to cite this article in your essay, paper or report:

  • APA

    Aliouche, Hidaya. (2020, June 09). Virtuel-Congélation pour combiner la représentation et la cytométrie de flux de fluorescence. News-Medical. Retrieved on September 24, 2021 from https://www.news-medical.net/life-sciences/Virtual-Freezing-to-Combine-Fluorescence-Imaging-and-Flow-Cytometry.aspx.

  • MLA

    Aliouche, Hidaya. "Virtuel-Congélation pour combiner la représentation et la cytométrie de flux de fluorescence". News-Medical. 24 September 2021. <https://www.news-medical.net/life-sciences/Virtual-Freezing-to-Combine-Fluorescence-Imaging-and-Flow-Cytometry.aspx>.

  • Chicago

    Aliouche, Hidaya. "Virtuel-Congélation pour combiner la représentation et la cytométrie de flux de fluorescence". News-Medical. https://www.news-medical.net/life-sciences/Virtual-Freezing-to-Combine-Fluorescence-Imaging-and-Flow-Cytometry.aspx. (accessed September 24, 2021).

  • Harvard

    Aliouche, Hidaya. 2020. Virtuel-Congélation pour combiner la représentation et la cytométrie de flux de fluorescence. News-Medical, viewed 24 September 2021, https://www.news-medical.net/life-sciences/Virtual-Freezing-to-Combine-Fluorescence-Imaging-and-Flow-Cytometry.aspx.

Comments

The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of News Medical.