當前位置：儀器網(wǎng)>技術(shù)中心> 應(yīng)用方案> 正文

應(yīng)用探析| 高速攝像機在單細胞分離技術(shù)中的應(yīng)用

來源：合肥中科君達視界技術(shù)股份有限公司更新時間：2024-01-22 17:45:05 閱讀量：728

導(dǎo)讀：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研發(fā)團隊基于將實時細胞識別和微流體沖擊打印結(jié)合的原理，設(shè)計一套單細胞分離系統(tǒng)，實現(xiàn)無標記、高效率、實時識別、高通量地分離單細胞。

1.背景介紹

細胞異質(zhì)性廣泛存在，制約干細胞療法在再生醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)療領(lǐng)域更大應(yīng)用。單細胞分離與收集技術(shù)是解決異質(zhì)性問題的關(guān)鍵一環(huán)，探索無損傷、高效高通量單細胞分離與收集技術(shù)，愈發(fā)受到科學(xué)家們重視。

圖1 單細胞分離示意

傳統(tǒng)的流式細胞分選技術(shù)需要進行熒光標記預(yù)處理，耗時效率低下且影響細胞功能。常見的微流控分選技術(shù)如液滴微流控，將單個細胞包裹后置于液滴內(nèi)，但根據(jù)泊松分布，單細胞捕獲效率不高，且包裹后微液滴位置不固定，無法實時觀測。

來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研發(fā)團隊基于將實時細胞識別和微流體沖擊打印結(jié)合的原理，設(shè)計一套單細胞分離系統(tǒng)，實現(xiàn)無標記、高效率、實時識別、高通量地分離單細胞。

2.研究內(nèi)容

此套單細胞分離系統(tǒng)由信號控制模塊、圖像處理模塊和打印模塊三大部分構(gòu)成，詳見圖2所示。

圖2 中國科大研發(fā)的單細胞分離系統(tǒng)構(gòu)成原理

壓力泵作用下，細胞懸液從微通道入口輸送到出口，千眼狼高速攝像機搭載倒置顯微鏡，對焦微通道中間觀測平面，以2620幀/秒速度捕獲細胞灰度圖像，并實時對圖像進行背景提取、高斯去噪、閾值分割處理后，識別并優(yōu)化二維細胞位置，然后發(fā)送觸發(fā)信號至信號控制模塊，觸發(fā)壓電致動器沖擊打印室上的柔性薄膜，使包含已識別細胞的液滴從噴嘴噴射到基底上。

圖3 高速攝像機拍攝的微流體沖擊打印過程

微流體沖擊打印過程中，受流體動力學(xué)反應(yīng)影響，細胞在液滴噴射過程中可能會出現(xiàn)橫向移動、前向移動，影響可靠性，需要用高速攝像機在5×物鏡下捕獲細胞運動的瞬態(tài)圖像，如圖4、圖5所示，以探尋決定細胞噴射及印刷效率的因素。

圖4 高速攝像機拍攝的微流體沖擊打印過程

圖5 高速攝像機拍攝的微流體沖擊打印過程

3.研究結(jié)論

通過一系列采用10μm聚苯乙烯微珠噴射實驗，證明基于將實時細胞識別和微流體沖擊打印結(jié)合的單細胞分離系統(tǒng)能以無標記的方式高效、高通量地分離單細胞，單細胞液滴打印的吞吐量可達15Hz，且支持一步從細胞群中分離異質(zhì)單細胞，打印效率超過95%。在細胞流體動力學(xué)反應(yīng)機理研究上，通過高速攝像機觀測，細胞在通道交叉區(qū)的位置、壓電致動器驅(qū)動電壓、液滴體積是影響印刷效率的關(guān)鍵變量。

4.行業(yè)前景

該技術(shù)將在新興的生物組織打印、腫瘤分型、藥物篩選、化學(xué)結(jié)晶、基因分析等多個生化領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景。觀測儀器高速攝像機在單細胞分離階段對細胞運動瞬態(tài)圖像捕獲以及及微流體沖擊過程中的流體動力學(xué)反應(yīng)機理研究上發(fā)揮著重要作用。（文章摘自：Yiming Wang, Xiaojie Wang, Tingrui Pana , Baoqing Li, Jiaru Chua,《Label-Free Single-Cell Isolation Enabled by Microfluidic Impact Printing and Real-Time Cellular Recognition》）。

官方網(wǎng)址

www.gaosuxiangji.com

全國服務(wù)電話

400-859-1866

官方新浪微博

千眼狼高速攝像機

分享到：
掃碼分享

合肥中科君達視界技術(shù)股份有限公司

400-822-6768

留言咨詢

主營產(chǎn)品：高速攝像機 X系列超高速攝像機小尺寸M系列高速攝像機 5KF系列高清高速攝像機 6F系列實時傳輸高速攝像機

產(chǎn)品中心技術(shù)文章行業(yè)資訊

下一篇: LI-6800測量前的準備工作（一）：開機前檢查清單

參與評論

評論

登錄后參與評論

全部評論(0條)

登錄或新用戶注冊

微信登錄
密碼登錄
短信登錄

請用手機微信掃描下方二維碼
快速登錄或注冊新賬號

微信掃碼，手機電腦聯(lián)動

注冊登錄即表示同意《儀器網(wǎng)服務(wù)條款》和《隱私協(xié)議》

相關(guān)產(chǎn)品推薦（★較多用戶關(guān)注☆）

千眼狼光纖
報價：面議已咨詢 1378次
千眼狼 MVC（智能相機，超小尺寸，高清高速）
報價：面議已咨詢 1983次
千眼狼車載轉(zhuǎn)臺（支持各型車載平臺拍攝）
報價：面議已咨詢 1324次
千眼狼 X150 2000幀高速攝像機
報價：面議已咨詢 1307次
千眼狼 M230 小型化3000幀高速攝像機
報價：面議已咨詢 1737次
千眼狼機載吊艙轉(zhuǎn)臺（支持各型無人機平臺掛載拍攝）
報價：面議已咨詢 1487次
千眼狼 LV2300EH（超高速中大視場激光輪廓測量儀）
報價：面議已咨詢 2184次
千眼狼 LV5075CH（高精高速小視場3D激光輪廓測量儀）
報價：面議已咨詢 2142次

你可能還想看

技術(shù)
資訊
百科
應(yīng)用

應(yīng)用探析|高速攝像機在氣泡圖像分離研究中的應(yīng)用

內(nèi)蒙古科技大學(xué)科研人員主要通過SVD和RPCA對氣泡圖像進行背景分離，提高了氣泡圖像分離的準確性和自動獲取性。

2024-09-12160閱讀
應(yīng)用探析|高速攝像機在火箭級間分離試驗中的應(yīng)用

某新型運載火箭科技工作者們采用基于高速攝像機的雙目測量方案進行可視化觀測試驗，分析分離過程姿態(tài)變化，數(shù)值化評估級間分離解鎖新方案。

2024-08-23205閱讀
應(yīng)用探析|高速攝像機在高壓水射流破碎混凝土技術(shù)研究中的應(yīng)用

2020-06-082022閱讀高速攝像機高壓水射流破碎混凝土技術(shù)
應(yīng)用探析|高速攝像機在可控核聚變EAST放電實驗中的應(yīng)用

中科視界旗下“千眼狼高速攝像機”憑借滿畫幅130萬像素數(shù)萬幀/秒采集幀率，抗強電磁干擾技術(shù)，實現(xiàn)對EAST放電實驗中等離子體形態(tài)的完整記錄。

2025-05-27143閱讀
研究探析 | 高速攝像機在氣泡生長與模型評估中的應(yīng)用

清華大學(xué)研究團隊采用千眼狼Revealer高速攝像機捕獲的高時空分辨率的可視化實驗數(shù)據(jù)，在寬壓力范圍內(nèi)對氣泡生長行為進行了系統(tǒng)性實驗研究，建立了包含超過2000個數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)集。

2025-08-21143閱讀

應(yīng)用探析|高速攝像機在化學(xué)反應(yīng)觀測中的應(yīng)用

化學(xué)反應(yīng)是指分子破裂成原子，原子重新排列組合生成新分子的過程。在反應(yīng)中常伴有發(fā)光、發(fā)熱、變色、生成沉淀物等，判斷一個反應(yīng)是否為化學(xué)反應(yīng)的依據(jù)是反應(yīng)是否生成新的分子。在一些實驗中，反應(yīng)現(xiàn)象速度很快，為

2023-05-13486閱讀高速攝像機
應(yīng)用探析|高速攝像機在農(nóng)機設(shè)備設(shè)計中的應(yīng)用

“大國小農(nóng)”是我國的基本國情、農(nóng)情，在全球農(nóng)業(yè)大國中，我國人均耕地面積不到世界平均水平的40%，土地細碎造成了農(nóng)機農(nóng)地不耦合、農(nóng)機農(nóng)藝不匹配的發(fā)展現(xiàn)狀，制約了現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

2023-05-31711閱讀農(nóng)業(yè)機械
應(yīng)用探析|高速攝像機在氣體泄漏研究中的應(yīng)用

當前,世界能源結(jié)構(gòu)趨于多樣化.在低碳背景下，液化天然氣（LNG）和液氫（LH2）等清潔綠色燃料占據(jù)了更大的比例。

2023-06-14716閱讀清潔綠色燃料
應(yīng)用探析|高速攝像機在EHD打印技術(shù)研究中的應(yīng)用

利用千眼狼高速攝像機拍攝實際EHD打印的過程如圖4所示。實際打印過程與仿真計算的打印過程吻合較好，說明該二維簡化模型適用于EHD打印過程的仿真，可用于分析不同參數(shù)對打印過程的影響。

2022-11-05448閱讀電流體動力學(xué)（EHD）打印高速攝像機千眼狼高速攝像機
應(yīng)用探析|高速攝像機在自吸泵特性研究中的應(yīng)用

通過高速攝像機采集圖像，發(fā)現(xiàn)當自吸泵在啟動時間t=1s時，葉輪進口處由于壓力減小，空氣進入進口處，在泵內(nèi)形成空氣空腔。

2022-11-12407閱讀高速攝像機千眼狼高速攝像機

高速攝像機在體育中的應(yīng)用

高速攝像技術(shù)能夠捕捉到常規(guī)攝像機無法捕捉的細節(jié)，極大地提升了運動分析的精確度。本文將深入探討高速攝像機在體育中的多項應(yīng)用，分析它如何幫助運動員、教練以及裁判員更好地理解比賽動態(tài)，提升運動表現(xiàn)，優(yōu)化訓(xùn)練方法，以及保障比賽的公正性。

2025-10-20112閱讀高速攝像機
高速攝像機在足球中的應(yīng)用

通過其極高的幀率，能夠捕捉到球場上每個細微的動作，幫助教練員、球員和分析師從不同的角度來分析比賽情況。這些攝像機不僅提升了比賽的觀賞性，還為技術(shù)分析、戰(zhàn)術(shù)研究以及裁判判決提供了極大的幫助。本文將深入探討高速攝像機如何在足球運動中發(fā)揮作用，并分析其帶來的多重影響。

2025-10-22107閱讀高速攝像機
高速攝像機在航空航天應(yīng)用

在這一領(lǐng)域，高速攝像機已成為不可或缺的重要工具。本文將深入探討高速攝像機在航空航天中的應(yīng)用，分析其在飛行測試、發(fā)動機研究、氣動性能分析等方面的技術(shù)優(yōu)勢和實踐意義。隨著高性能高速攝像機的不斷發(fā)展，它們不僅提高了實驗精度，還為航空航天技術(shù)的創(chuàng)新提供了寶貴的支持。

2025-10-14111閱讀高速攝像機
高速攝像機的應(yīng)用|選購

高速攝像機憑借著高效、智能、清晰的畫面和高頻率驚人的拍攝速度的高智能特點，可以拍攝一些人們?nèi)庋鬯荒懿蹲降降漠嬅?，從而受到很多特殊行業(yè)的青睞，如汽車測試、工業(yè)制造、航空航天、科學(xué)研究等領(lǐng)域。

2025-10-222262閱讀
高速攝像機用途：探索其在各行業(yè)中的多樣化應(yīng)用

高速攝像機是現(xiàn)代拍攝技術(shù)中的重要工具，廣泛應(yīng)用于科研、工業(yè)檢測、體育賽事、影視制作等多個領(lǐng)域。這類設(shè)備能夠捕捉極短時間內(nèi)的高速運動，呈現(xiàn)出人眼無法察覺的細節(jié)。

2025-10-21123閱讀高速攝像機

應(yīng)用探析|高速攝像機在微流體噴射研究中的應(yīng)用

2020-06-013536閱讀高速攝像機微流體噴射
【應(yīng)用探析】高速攝像機在激光3D打印及表面處理研究中的應(yīng)用

2020-06-285158閱讀高速攝像機激光3D打印
【應(yīng)用探析】高速攝像機在刷式密封刷絲動力學(xué)特性研究中的應(yīng)用

2020-07-204674閱讀高速攝像機
Namocell單細胞分離儀應(yīng)用---藻類單細胞分離

2018-08-234944閱讀
千眼狼高速視覺測量（振動、位移））高速攝像機

2020-03-102961閱讀

版權(quán)與免責聲明

①本文由儀器網(wǎng)入駐的作者或注冊的會員撰寫并發(fā)布，觀點僅代表作者本人，不代表儀器網(wǎng)立場。若內(nèi)容侵犯到您的合法權(quán)益，請及時告訴,我們立即通知作者，并馬上刪除。

②凡本網(wǎng)注明"來源：儀器網(wǎng)"的所有作品，版權(quán)均屬于儀器網(wǎng)，轉(zhuǎn)載時須經(jīng)本網(wǎng)同意，并請注明儀器網(wǎng)(m.sdczts.cn)。

③本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明來源的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性，不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品來源，并自負版權(quán)等法律責任。

④若本站內(nèi)容侵犯到您的合法權(quán)益，請及時告訴,我們馬上修改或刪除。郵箱：hezou_yiqi