您的“微流控”理想光源

來自世界各地權(quán)威實(shí)驗(yàn)室的案例介紹

什么是微流控？

微流控，又被稱作芯片實(shí)驗(yàn)室或者微全分析系統(tǒng)。您可以想象在化學(xué)、醫(yī)學(xué)以及生物研究中涉及到的樣品制備、反應(yīng)、分離、檢測(cè)等操作步驟都集中在一塊微米尺度的芯片上自動(dòng)完成嗎？微流控技術(shù)是指在至少有一維為微米甚至納米尺度的低維通道結(jié)構(gòu)中控制體積為皮升至納升的流體進(jìn)行流動(dòng)并傳質(zhì)、傳熱的技術(shù)。由于通道尺寸很小，樣品的消耗量很少，節(jié)約了能源的同時(shí)也提高了反應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)微型化、自動(dòng)化、集成化以及便攜化的同時(shí)也具有高通量的特點(diǎn)。而來自Lumencor的LED白光光源SOLA系列，也在這個(gè)微“舞臺(tái)”上占有一席之地。

實(shí)驗(yàn)案例1

同時(shí)激發(fā)四種熒光蛋白酶底物，用于檢測(cè)多重基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）活性

來自新加坡—麻省理工學(xué)院研究與技術(shù)聯(lián)盟以及新加坡國立大學(xué)的Ee Xien Nga , Myat Noe Hsua , Guoyun Sunb 和 Chia-Hung Che發(fā)表了一篇名為”Single-cell assays using integrated continuous-flow microfluidics”的文章。一種可用于生成和檢測(cè)含有單細(xì)胞和FRET底物液滴的交叉結(jié)構(gòu)微流控芯片在這篇文章中被構(gòu)建。為細(xì)胞檢測(cè)提供了高通量并且非侵入式的全新可能性。在微流控芯片的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)中，Lumencor的LED白光光源SOLA SE-II型被用于同時(shí)激發(fā)和測(cè)量四種不同波長(zhǎng)的熒光信號(hào)。并通過多熒光檢測(cè)單元以及PMT模塊轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，輸出電腦后對(duì)多種蛋白的活性進(jìn)行分析。

參考文獻(xiàn)：

Ng E X, Hsu M N, Sun G, et al. Single-cell assays using integrated continuous-flow microfluidics[M]//Methods in Enzymology. Academic Press, 2019, 628: 59-94.

實(shí)驗(yàn)
案例2

表征高速脈動(dòng)流體流動(dòng)的粒子條紋測(cè)速法

莫格里奇研究所的科學(xué)家Tongcheng Qia, Daniel A. Gil, Emmanuel Contreras Guzman等開發(fā)了一種結(jié)合了高速微流控的可調(diào)節(jié)泵（Adapt-Pump）平臺(tái)，并發(fā)表論文“Adaptable pulsatile flow generated from stem cell-derived cardiomyocytes using quantitative imaging-based signal transduction”。內(nèi)皮細(xì)胞(EC)在體內(nèi)持續(xù)暴露于血液流動(dòng)的機(jī)械微環(huán)境中，而流體剪切應(yīng)力在EC行為中起著重要作用。通過定量成像的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)從人多能干細(xì)胞衍生的心臟球體（CS）中生成脈動(dòng)流。該脈動(dòng)流可以復(fù)制獨(dú)特的CS收縮特性，準(zhǔn)確地模擬對(duì)臨床相關(guān)藥物的反應(yīng)，以及脈動(dòng)流對(duì)EC分化和形態(tài)的影響。作者巧妙地通過熒光珠來表征流體剖面和剪切應(yīng)力，以Lumencor的LED白光光源SOLA FISH（Ex/Em 480/520nm）作為熒光顯微鏡的照明以及激發(fā)光源。并最終通過條紋測(cè)量提供流體在不同深度和壓力下的瞬時(shí)速度和剪切應(yīng)力，從而更好地模擬內(nèi)皮細(xì)胞在體內(nèi)所受到的機(jī)械刺激。

參考文獻(xiàn)：
Qian T, Gil D A, Guzman E C, et al. Adaptable pulsatile flow generated from stem cell-derived cardiomyocytes using quantitative imaging-based signal transduction[J]. Lab on a Chip, 2020, 20(20): 3744-3756.

實(shí)驗(yàn)
案例3

利用三色熒光編碼法在納升液滴中鑒定微生物菌株

由麻省理工的科學(xué)家們Jared Kehea, Anthony Kulesaa, Anthony Ortizc等的文章 “Massively parallel screening of synthetic microbial communities”介紹了一種名為kChip的液滴微流控平臺(tái)，可以快速、大規(guī)模地構(gòu)建和篩選合成微生物群落。其中整套熒光圖像采集系統(tǒng)是由尼康的Ti-E的倒置熒光顯微鏡、Lumencor的LED白光光源SOLA以及濱松的ORCA-Flash 4.0 CMOS相機(jī)。Lumencor的LED光源不僅僅起到對(duì)液滴進(jìn)行照明作用，也同時(shí)起到熒光激發(fā)作用，圖像可以在多達(dá)四個(gè)熒光通道上拍攝，為高通量下評(píng)估不同微生物菌株組合的功能性。

參考文獻(xiàn)：

Kehe J, Kulesa A, Ortiz A, et al. Massively parallel screening of synthetic microbial communities[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019, 116(26): 12804-12809.

實(shí)驗(yàn)
案例4

基于鏈長(zhǎng)的細(xì)菌微流控分選延時(shí)成像

來自隆德大學(xué)Jonas O. Tegenfeldt教授課題組的這篇發(fā)表于Analytica chimica acta的論文“Separation of pathogenic bacteria by chain length”介紹了一種利用確定性側(cè)向位移分選（DLD）的微流控技術(shù)來分離具有不同致病性的人類細(xì)菌病原體鏈球菌肺炎的方法。對(duì)于人類細(xì)菌病原體肺炎鏈球菌，細(xì)菌鏈長(zhǎng)度和莢膜的存在是已知的毒力因素，具有引起嚴(yán)重疾病的能力。在實(shí)驗(yàn)中Lumencor的LED白光光源SOLA與尼康Eclipse Ti以及TS2倒置顯微鏡搭配使用，在GFP熒光蛋白的幫助下，對(duì)有莢膜肺炎鏈球菌D39 (血清型2)和無莢膜肺炎鏈球菌R6細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行觀察，并通過熒光和明場(chǎng)圖像進(jìn)行對(duì)比與識(shí)別。

參考文獻(xiàn)：

Beech J P, Ho B D, Garriss G, et al. Separation of pathogenic bacteria by chain length[J]. Analytica chimica acta, 2018, 1000: 223-231.

實(shí)驗(yàn)
案例5

光譜編碼的鑭系納米粒子(LNP)的成像

斯坦福大學(xué)Polly M. Fordyce教授課題組發(fā)表在Nature methods上的文章“A bead-based method for high-throughput mapping of the sequence- and force-dependence of T cell activation”介紹了一種名為BATTLES的新技術(shù)。該技術(shù)利用了生物機(jī)械力來啟動(dòng)T細(xì)胞觸發(fā)的方法，進(jìn)一步篩選能夠誘導(dǎo)強(qiáng)烈T細(xì)胞反應(yīng)的pMHC復(fù)合物。而這提供了一種簡(jiǎn)單、高通量、可調(diào)節(jié)的方法來模擬生理?xiàng)l件下T細(xì)胞識(shí)別抗原的過程，并為研究T細(xì)胞機(jī)械生物學(xué)和T細(xì)胞為基礎(chǔ)的免疫治療提供了新的工具。在篩選過程中通過光譜編碼來標(biāo)記與展示不同的pMHC復(fù)合物，可以在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中同時(shí)檢測(cè)多種pMHC復(fù)合物對(duì)T細(xì)胞的影響。光譜編碼是一種利用鑭系元素發(fā)出的不同波長(zhǎng)的熒光來標(biāo)記珠子的方法，每種pMHC復(fù)合物都對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的光譜編碼。文中選擇了Lumencor的LED白光光源SOLA作為光譜編碼的鑭系納米粒子的成像的照明以及激發(fā)光源。

參考文獻(xiàn)

Feng Y, Zhao X, White A K, et al. A bead-based method for high-throughput mapping of the sequence-and force-dependence of T cell activation[J]. Nature Methods, 2022, 19(10): 1295-1305.

SOLA能帶給
你什么？

Lumencor的SOLA系列的LED白光光源可以很好滿足在微流控中的多種運(yùn)用。
SOLA系列的LED白光光源容易集成，方便匹配主流品牌的顯微鏡。
SOLA系列的LED白光光源具有高亮度與高穩(wěn)定性，高效照明有助于形成高對(duì)比度與分辨率的圖像，照亮您高通量測(cè)試下的每一處細(xì)節(jié)，保證實(shí)驗(yàn)的一致性。
SOLA系列的LED白光光源具有多種型號(hào)可選，針對(duì)DAPI、GFP/FITC、YFP、Cy3、mCherry、Cy5 等光譜相似的熒光團(tuán)起到激發(fā)作用。同樣也有針對(duì)細(xì)胞遺傳學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中熒光原位雜交（Fluorescence in situ hybridization，F(xiàn)ISH）對(duì)475-600nm區(qū)域進(jìn)行輸出的SOLA FISH型號(hào)。以及提供最廣泛光譜覆蓋范圍，用于激發(fā)熒光團(tuán)（Cy7和ICG）近紅外輸出的LED白光光源SOLA V-nIR 和 U-nIR。滿足您各種所需波長(zhǎng)的需求。

Lumencor的LED白光光源擁有精確控制的快速調(diào)節(jié)，可以對(duì)光源的輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。LED光源所產(chǎn)生的熱輻射較低，不會(huì)對(duì)于微流控反應(yīng)器產(chǎn)生過多的熱量影響，從而保證反應(yīng)的精度和穩(wěn)定性。SOLA系列的LED白光光源耗電量較低，即開即用，較長(zhǎng)的使用壽命可以助您實(shí)驗(yàn)屢創(chuàng)突破。