您的“微流控”理想光源

來自世界各地權(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、醫(yī)學以及生物研究中涉及到的樣品制備、反應、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—麻省理工學院研究與技術(shù)聯(lián)盟以及新加坡國立大學的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。

參考文獻：

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，而流體剪切應力在EC行為中起著重要作用。通過定量成像的信號轉(zhuǎn)導從人多能干細胞衍生的心臟球體（CS）中生成脈動流。該脈動流可以復制獨特的CS收縮特性，準確地模擬對臨床相關(guān)藥物的反應，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。并最終通過條紋測量提供流體在不同深度和壓力下的瞬時速度和剪切應力，從而更好地模擬內(nèi)皮細胞在體內(nèi)所受到的機械刺激。

參考文獻：
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。

參考文獻：

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。

參考文獻：

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.

實驗
案例5

光譜編碼的鑭系納米粒子(LNP)的成像

斯坦福大學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強烈T細胞反應的pMHC復合物。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細胞機械生物學和T細胞為基礎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記與展示不同的pMHC復合物，可以在一個實驗中同時檢測多種pMHC復合物對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記珠子的方法，每種pMHC復合物都對應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。

參考文獻

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。以及提供最廣泛光譜覆蓋范圍，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器產(chǎn)生過多的熱量影響，從而保證反應的精度和穩(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。