超光谱共聚焦成像用于高通量读取和分析生物集成微激光器
Vera M Titze1,2, Soraya Caixeiro3, Vinh San Dinh4,5
1Centre of Biophotonics, School of Physics and Astronomy, University of St Andrews, St Andrews, UK. vmt1@st-andrews.ac.uk.
Nature protocols
|January 18, 2024
概括
研究人员开发了一种模块化方法,将微和纳米激光集成到活细胞中,用于精确的生物传感和跟踪. 这种技术使得高速光谱分析成为可能,为细胞研究提供了新的可能性.
科学领域:
- 生物光子学 生物光子学
- 细胞成像 细胞成像
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 将微和纳米激光集成到生物系统中,可以提供高信息密度的非侵入性询问和标记.
- 这些激光器的独特光谱非常适合用于高通量,单细胞应用,如多重追踪和细胞内生物传感.
研究的目的:
- 提出一个模块化方法,有效地将微型和纳米激光集成到活细胞中.
- 建立一个工作流程,以获得高分辨率,高速的细胞内激光光谱 (高达125 kHz).
- 为细胞内激光应用提供超光谱成像和数据分析指南.
主要方法:
- 开发了两种程序:一种用于激光集成到细胞中,另一种用于细胞内光谱采集.
- 构建一个定制的高分辨率光谱读取的高光谱共聚焦显微镜.
- 创建一个开源的Python库,用于处理大型超频谱数据集.
主要成果:
- 使用聚乙烯微珠激光器证明了折射率的快速映射.
- 通过聚烯微珠激光器展示了心脏收缩性的细胞内传感.
- 使用半导体纳米盘激光器进行长期细胞跟踪的插图.
结论:
- 提出的模块化方法简化了细胞内微和纳米激光器的集成和分析.
- 这种方法可以为先进的蜂应用提供高速,高分辨率的光谱读取.
- 工作流程是可访问的,样品准备需要2天,显微镜设置需要2周.


