超高速流式成像分析儀
超高速流式成像分析儀是數(shù)字顯微技術(shù)、微流體力學(xué)和圖像處理技術(shù)的綜合應(yīng)用,用于自動(dòng)分析顆粒或液體中的懸浮細(xì)胞。當(dāng)樣品流過檢測(cè)區(qū)時(shí),儀器會(huì)捕捉樣品的影像,影像中的每個(gè)顆粒將被分析,生成關(guān)于顆粒的數(shù)量、尺寸、透明度、形態(tài)等方面的數(shù)據(jù)。也能用于實(shí)時(shí)分析顆粒的動(dòng)態(tài)過程。形態(tài)分析軟件還可用于分析特殊形態(tài)的顆粒,或者用于分離一些亞顆粒群體。該成像儀器利用高速重復(fù)頻率的激光脈沖作為主動(dòng)照明光源,利用時(shí)空頻映射對(duì)成像區(qū)域進(jìn)行頻分掃描,該掃描完全利用光源本身的光譜特性實(shí)現(xiàn),沒有使用機(jī)械或電子的掃描裝置,因此可以大大提升掃描成像的速度。目前實(shí)現(xiàn)了超高速成像儀的幀率可以達(dá)到1 百萬幀/秒至 20 億幀/秒的幀率,可以連續(xù)記錄 10 萬幀以上的影像數(shù)據(jù),成像分辨率小于1 微米,可以連續(xù)觀察非周期性的無規(guī)律的偶發(fā)事件。在應(yīng)用方面,已經(jīng)進(jìn)行了超高速無標(biāo)記流式細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)血液細(xì)胞當(dāng)中的早期癌細(xì)胞(CTC)進(jìn)行高精度高通量的篩查,成像通量超過 100 萬細(xì)胞/秒,是目前常用的流式細(xì)胞儀的 1000 倍。另外,在高速氣溶膠(PM2.5、PM10)成像機(jī)制上也進(jìn)行了應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)氣溶膠噴口速度在 10 米/秒的情況下進(jìn)行顆粒成像,目前國際上還沒有類似的儀器出現(xiàn)。因此,超高速激光掃描顯微成像儀擁有傳統(tǒng)檢測(cè)儀器不具備的特殊功能,通過高速成像,獲取傳統(tǒng)儀器無法得到的信息,解決多個(gè)交叉領(lǐng)域的關(guān)鍵問題。
清華大學(xué)
2021-04-11