您的“微流控”理想光源—來自各地權(quán)威實驗室的案例介紹
什么是微流控？
微流控，又被稱作芯片實驗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、檢測等操作步驟都集中在一塊微米尺度的芯片上自動完成嗎？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行流動并傳質(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)約了能源的同時也提高了反應(yīng)速度，實現(xiàn)微型化、自動化、集成化以及便攜化的同時也具有高通量的特點。而來自Lumencor的LED白光光源SOLA系列，也在這個微“舞臺”上占有一席之地。
實驗案例1：同時激發(fā)四種熒光蛋白酶底物，用于檢測多重基質(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含有單細胞和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。為細胞檢測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)檢測系統(tǒng)中，Lumencor的LED白光光源SOLA SE-II型被用于同時激發(fā)和測量四種不同波長的熒光信號。并通過多熒光檢測單元以及PMT模塊轉(zhuǎn)化為電壓信號，輸出電腦后對多種蛋白的活性進行分析。
實驗案例2：表征高速脈動流體流動的粒子條紋測速法
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，并發(fā)表論文“Adaptable pulsatile flow generated from stem cell-derived cardiomyocytes using quantitative imaging-based signal transduction”。內(nèi)皮細胞(EC)在體內(nèi)持續(xù)暴露于血液流動的機械微環(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轉(zhuǎn)導(dǎo)從人多能干細胞衍生的心臟球體（CS）中生成脈動流。該脈動流可以復(fù)制獨特的CS收縮特性，準(zhǔn)確地模擬對臨床相關(guān)藥物的反應(yīng)，以及脈動流對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zui終通過條紋測量提供流體在不同深度和壓力下的瞬時速度和剪切應(yīng)力，從而更好地模擬內(nèi)皮細胞在體內(nèi)所受到的機械刺激。
實驗案例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，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。Lumencor的LED光源不僅僅起到對液滴進行照明作用，也同時起到熒光激發(fā)作用，圖像可以在多達四個熒光通道上拍攝，為高通量下評估不同微生物菌株組合的功能性。
實驗案例4：基于鏈長的細菌微流控分選延時成像
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菌病原體鏈球菌肺炎的方法。對于人類細菌病原體肺炎鏈球菌，細菌鏈長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。在實驗中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，對有莢膜肺炎鏈球菌D39 (血清型2)和無莢膜肺炎鏈球菌R6細胞的運動軌跡進行觀察，并通過熒光和明場圖像進行對比與識別。
實驗案例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)利用了生物機械力來啟動T細胞觸發(fā)的方法，進一步篩選能夠誘導(dǎo)強烈T細胞反應(yīng)的pMHC復(fù)合物。而這提供了一種簡單、高通量、可調(diào)節(jié)的方法來模擬生理條件下T細胞識別抗原的過程，并為研究T細胞機械生物學(xué)和T細胞為基礎(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，可以在一個實驗中同時檢測多種pMHC復(fù)合物對T細胞的影響。光譜編碼是一種利用鑭系元素發(fā)出的不同波長的熒光來標(biāo)記珠子的方法，每種pMHC復(fù)合物都對應(yīng)一個特定的光譜編碼。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。
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比度與分辨率的圖像，照亮您高通量測試下的每一處細節(jié)，保證實驗的一致性。
SOLA系列的LED白光光源具有多種型號可選，針對DAPI、GFP/FITC、YFP、Cy3、mCherry、Cy5 等光譜相似的熒光團起到激發(fā)作用。同樣也有針對細胞遺傳學(xué)檢測實驗中熒光原位雜交（fluorescence in situ hybridization，F(xiàn)ISH）對475-600nm區(qū)域進行輸出的SOLA FISH型號。以及提供zui廣泛光譜覆蓋范圍，用于激發(fā)熒光團（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)，可以對光源的輸出功率進行調(diào)節(jié)。
LED光源所產(chǎn)生的熱輻射較低，不會對于微流控反應(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，較長的使用壽命可以助您實驗屢創(chuàng)突破。
上海昊量光電作為Lumencor在中國的戰(zhàn)略合作伙伴，為您提供專業(yè)的選型以及技術(shù)服務(wù)。對于Lumencor有興趣或者任何問題，都歡迎通過電話、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系。
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相關(guān)文獻：
1.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.
2.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.
3.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.
4.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
5.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.
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