自体光终身流量细胞计与时间相关的单光子计数

科学领域:

• 细胞代谢和功能分析
• 先进的显微镜和流动细胞计技术.
• 生物光子学和单细胞分析

背景情况:

• 自体光终身成像显微镜 (FLIM) 通过NAD(P) H共酶检测细胞代谢变化.
• 传统的FLIM使用激光扫描显微镜是昂贵的,缓慢的,需要大量的后处理.
• 需要更高的吞吐量,实时方法来分析单细胞代谢状态.

研究的目的:

• 开发一种具有高时间分辨率的光终身敏感流动细胞计.
• 为了实现单细胞代谢和功能的实时,无标签的分析.
• 克服与传统FLIM相关的吞吐量和成本限制.

主要方法:

• 使用375nm皮秒脉冲二极管激光和与时间相关的单光子计数 (TCSPC) 检测.
• 集成了一个基于FPGA的时间标记器,用于实时基于分相器的流动细胞的分类.
• 采用微流体系统,同时进行亮场成像和双色分析,实现高吞吐量和低光剂量.

主要成果:

• 实时展示了基于相机的流动细胞门,具有TCSPC时间分辨率.
• 在测量后确认了细胞活力和对Jurkat T细胞代谢干扰的敏感性.
• 在初级人类T细胞和小鼠神经干细胞中成功区分静止状态与激活状态,与FLIM研究一致.

结论:

• 开发的基于TCSPC的自光终身流量细胞计为激光扫描FLIM提供了一个高通量,无标签的替代方案.
• 该系统为单细胞功能和新陈代谢提供了有价值的实时见解.
• 该技术在细胞生物学,免疫学和神经科学研究中具有广泛的应用.