Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

Virtuale-Congelamento per combinare rappresentazione e citometria a flusso di fluorescenza

Un gruppo intestato da Hideharu Mikami dall'università di Tokyo recentemente ha determinato un metodo della rappresentazione basato sul optomechanics che sormonta la prestazione e l'utilità di citometria a flusso della rappresentazione (IFC).

rappresentazione di fluorescenzaCrediti di immagine: anyaivanova/Shutterstock.com

Il metodo permette all'alta rappresentazione di capacità di lavorazione degli unicellulari che viaggiano a sec delle cellule >10,000-1 senza sensibilità o risoluzione di compromesso e che permettono all'analisi statistica robusta e ad una classificazione accurata delle celle.

IFC tradizionale offre parecchi vantaggi sopra citometria a flusso tradizionale fornendo i dati di immagine quantitativi. Questi dati permettono la caratterizzazione degli unicellulari attraverso le popolazioni eterogenee. I grandi dati che derivano dalla metodologia di IFC sono pertinenti in un momento dove in profondità imparare necessario per migliorare il processo decisionale clinico nelle impostazioni biomediche e cliniche.

Le limitazioni di citometria a flusso tradizionale di rappresentazione

IFC è particolarmente efficace per l'enumerazione di un intervallo delle macromolecole compreso le proteine, gli acidi nucleici, l'analisi di interazione della cella-cella e la caratterizzazione di danno e della riparazione del DNA. Tuttavia, la prestazione e l'utilità di IFC soffrono come conseguenza dei tentativi di aumentare la capacità di lavorazione, la risoluzione spaziale e la sensibilità.

Aumentando il flusso acceleri ai fini di alto-capacità di lavorazione, risultati accorciati di un periodo di integrazione, permettendo alla raccolta delle immagini senza mosso; tuttavia, l'effetto è risoluzione diminuita del pixel o della sensibilità combattere questo.

Per sormontare questo, ad azione ritardata e l'integrazione (TDI) con un sensore di immagine basato su un'unità di coppie fatte pagare (CCD) è stato usato. TDI accumula parecchie esposizioni delle celle nel flusso, con parecchie righe degli elementi fotosensibili del CCD. Tuttavia, questo limita la capacità di lavorazione mentre la tariffa della lettura del CCD è diminuita.

Un problema supplementare sofferto dal CCD è disturbo della lettura, che limita la sua sensibilità di rilevazione. Alcuni tentativi di sormontare la compensazione sono la rappresentazione del unico pixel ed uso di un sensore (CMOS) di immagine della tecnologia CMOS - ma questi, a loro volta, limitano la sensibilità.

Il tratto dell'unificazione di queste tecniche compensative è il compromesso di uno dei parametri chiave a favore di altri. Ciò evita l'applicazione del IFC alle applicazioni del posto adatto, che motiva lo studio dal gruppo all'università di Tokyo.

Un metodo optomechanical novello di rappresentazione

Mikami et al. si riferisce al loro metodo migliore della rappresentazione come rappresentazione di congelamento virtuale della fluorescenza (VIFFI). Fondamentalmente, le alternanze sono aggirate mentre l'alta capacità di lavorazione (sec delle cellule >10,000-1), la risoluzione spaziale ad approssimativamente 700nm e l'alta sensibilità sono assicurate.

Il metodo è basato sul congelamento della cella di scorrimento sul sensore di immagine annullando il moto di un unicellulare per aumentare il periodo di esposizione del sensore di immagine. Ciò produce un'immagine della fluorescenza con un alto rapporto segnale-rumore (SNR).

Gli elementi essenziali di citometria a flusso di VIFFI è uno scanner del raggio di eccitazione che le scansioni sopra il campo visivo (FOV) e la sincronizzazione simultanea dell'esposizione di sensi di immagine e dell'eccitazione irradia l'illuminazione. In associazione, il congelamento virtuale traduce 1000 volte maggiori ai periodi per integrazione del segnale sul sensore di immagine. Ciò provoca della la rappresentazione livella della microscopia della fluorescenza delle celle a 1 m. s-1.

La metodologia dietro la tecnica del gruppo ha compreso la progettazione ottica del VIFI scorre cytometer, la prestazione di una scansione del raggio di eccitazione allo scopo di estendere il momento di esposizione per le celle a flusso rapido, acquisizione dei dati ed il trattamento delle immagini digitali ed in profondità imparare.

Applicazione della rappresentazione di congelamento virtuale di fluorescenza

Il gruppo ha usato due colori. Il gruppo ha precisato che parecchi colori possono essere usati ai fini della rappresentazione della fluorescenza quando i beamsplitters dicroici sono usati. Il gruppo egualmente rileva sulla compatibilità di citometria a flusso di VIFFI con alla la tecnica basata a immagine avanzata di microscopia di fluorescenza - permettere alla fluorescenza di super-risoluzione.

Ulteriormente, la tecnica permette alla velocità di flusso di essere variata a condizione che si conformi alla relazione della compensazione fra il FOV, il tempo di esposizione e la velocità di flusso. Con questo avanzamento, l'apprendimento automatico concederà la profondità dell'analisi di dati raggiunta per essere espanto. Similmente, come sviluppi della tecnologia dei sensori di immagine sono raggiunti, la alto-capacità di lavorazione ed il numero delle opzioni di colore della fluorescenza sono sperati per essere aumentati. VIFFI egualmente permette alla profondità di campo di essere ampliato. Ciò è utile per la rappresentazione di FSIH e la rappresentazione di grandi celle.

A causa di risoluzione spaziale della sensibilità su alta capacità di lavorazione di questa rappresentazione della fluorescenza, le applicazioni nella biologia, la farmacia e la medicina sono ampliate. In primo luogo, l'alta analisi del PESCE di capacità di lavorazione è capace; questa tecnica è particolarmente utile nella diagnosi, nell'identificazione e nella rilevazione della malattia residua minima. La microscopia tradizionale è per quanto la schermatura delle popolazioni grandi delle celle non sia insufficiente possibile.

Come proof of concept, il gruppo ha dimostrato l'analisi di larga scala basata sul fenotipo morfologico. Ciò suggerisce che questa tecnica sia inestimabile quando determini la relazione di genotipo-fenotipo. Specificamente, l'alta risoluzione spaziale permette alla caratterizzazione accurata delle caratteristiche fondamentali quali area ed il perimetro di ogni cella ed organelli intracellulari.

Il gruppo anche illustrato con la rappresentazione dei mutanti del reinhardtii del C., citometria a flusso di VIFF I può essere usato per la valutazione della mutagenesi.

Per concludere, la citometria a flusso di VIFFI può sia individuare che contare le celle di circolazione del tumore (CTCs) dai campioni di sangue eterogenei. I singoli ctc e cluster possono essere visualizzati e contati; ciò si pensa che aiuti lo studio sulla correlazione fra dimensione del cluster e potenziale/diffusione metastatici di CTCS.

Sorgente

Mikami, 2020) citometrie a flusso dicongelamento di rappresentazione di fluorescenza del H. ed altri (. Comunicazioni della natura. 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). Virtuale-Congelamento per combinare rappresentazione e citometria a flusso di fluorescenza. News-Medical. Retrieved on September 22, 2021 from https://www.news-medical.net/life-sciences/Virtual-Freezing-to-Combine-Fluorescence-Imaging-and-Flow-Cytometry.aspx.

  • MLA

    Aliouche, Hidaya. "Virtuale-Congelamento per combinare rappresentazione e citometria a flusso di fluorescenza". News-Medical. 22 September 2021. <https://www.news-medical.net/life-sciences/Virtual-Freezing-to-Combine-Fluorescence-Imaging-and-Flow-Cytometry.aspx>.

  • Chicago

    Aliouche, Hidaya. "Virtuale-Congelamento per combinare rappresentazione e citometria a flusso di fluorescenza". News-Medical. https://www.news-medical.net/life-sciences/Virtual-Freezing-to-Combine-Fluorescence-Imaging-and-Flow-Cytometry.aspx. (accessed September 22, 2021).

  • Harvard

    Aliouche, Hidaya. 2020. Virtuale-Congelamento per combinare rappresentazione e citometria a flusso di fluorescenza. News-Medical, viewed 22 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.