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微流控OB1壓力流量控制器與顯微鏡的結合 - 為現代研究打造自適應成像系統

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為了滿足現代研究的需求,全世界的核心成像機構都在尋求提高自動化和設備集成度的方法。在自適應的先進工具支持下,研究者可記錄到更大范圍的細胞動態過程。


設備供應商以為現代研究提供更先進的成像系統為目標,正在與客戶和其他供應商密切合作開發創新的解決方案。 本著這種合作精神,我們協助創建了一個自適應成像和流量控制系統。*


瑞士巴塞爾大學 Biozentrum 成像平臺高級顯微鏡專家 Kai Schleicher 博士、奧林巴斯銷售專家 Sebastien Peter 和微流控儀器專業公司 Elveflow,共同利用奧林巴斯的 cellSens 成像軟件,打造了一個能夠協調共聚焦成像和微流控流量控制的解決方案。


除了在灌流條件下對細胞成像外,這一系統還支持快速、精確的液體處理,而這對于需要藥物處理或緩沖液更換的試驗來說都是一項重大優勢。


自適應成像和流量控制系統的最初意圖

該項目的想法來自一個具體的請求,而 Kai 立即看到了將共焦成像與微流控技術相結合的自適應解決方案的眾多好處。


他解釋說:“一位研究者想建立一個系統,能通過顯微鏡軟件控制具有多個入口和不同壓力設置的微流控設備,從而協調成像。對于成像平臺來說,我們的系統如何能拓展應用范圍是重要的考慮事項。這個項目為我們提供了集成設備使用的理想機會!


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瑞士巴塞爾大學的 Biozentrum


選擇正確的設備集成微流控和顯微鏡

為了啟動項目,Kai 首先聯系了奧林巴斯的 Sebastien。Kai 對奧林巴斯的顯微鏡和軟件已經非常熟悉。Biozentrum 的平臺已經擁有多臺奧林巴斯的 Ixplore™ 顯微鏡系統,而 IXplore SpinSR 超高分辨率顯微鏡系統在研究者中廣受好評。


Kai 解釋說:“我們決定與奧林巴斯合作是因為我們的關系很好,他們總能為我們提供幫助”。


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奧林巴斯 IXplore SpinSR 超高分辨率顯微鏡系統與實時控制器(RTC)


IXplore SpinSR 顯微鏡的靈活性使其非常適合這一集成成像解決方案。


Kai 解釋說:“IXplore SpinSR 系統有一個實時控制器 (RTC), 因而可輕松地接入第三方設備,從而輕松滿足不斷變化的客戶需求。IXplore SpinSR 顯微鏡與 cellSens 軟件的靈活性和易用性讓這一系統使用起來非常簡單。顯微鏡的高質量活細胞 3D 成像則可支持多種下游應用!


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Elveflow OB1微流控壓力流量控制器


接下來就是選擇一款微流控系統。 Kai 和 Sebastien 很快就選擇了 Elveflow 的 OB1 微流控流量控制器。


“我們選擇 OB1 微流控流量控制器是因為它可以精確控制多個通道的流速,而且能夠發送和接收實時控制器的信號。這樣,我們就能夠精確地協調成像和流量控制,”Kai 解釋道。


成像和流量控制系統的硬件設置與測試


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Biozentrum 成像平臺的成像和流量控制系統


制定好計劃后,接下來就是硬件設置與測試。啟用 IXplore SpinSR 系統和 OB1 微流控流量控制器間的通信很簡單。只要用標準同軸電纜連接設備即可。


在此設置中,在 cellSens 軟件上編寫的序列可以控制 IXplore SpinSR 系統的活動,并觸發激活 Elveflow ESI 軟件上編寫的序列,從而控制用于自動液體處理的微流控泵的活動。


cellSens 軟件也可以接收來自 OB1 控制器等外部設備的反饋。因此,用戶可以創建簡單的開/關流程和更多涉及設備間通信的動態流程。


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奧林巴斯的 cellSens 與 Elveflow 序列器Sequence對接


在 cellSens 軟件上編寫和運行多個序列后,即可快速確認系統是否高效工作。


Kai 評論道:“cellSens 軟件真的很好用。簡單的拖放界面讓流程的編寫和運行都很輕松。保護通用設置并將其與個人用戶設置分開的選項,可防止用戶意外更改成像設備中常用的序列!


他們僅用了幾個小時就創建了一個直觀的自動化系統,適合用于相當廣泛的成像應用。


Kai 說道:“這一顯微鏡和流量控制系統組合的真正優點在于它的靈活性,以及輕松的使用和設置。這一系統只需要很簡單的培訓。這對于平臺的用戶來說是很重要的,因為他們需要一個相信自己能夠操作的直觀系統!


通過合作支持長期研究和科學發現

Kai 認為合作是使集成過程如此快速和簡單的關鍵因素。


“奧林巴斯和 Elveflow 的支持讓我們的工作非常輕松。我相信每個人都可以花費相同的時間取得與我們相同的成果,并且不需要在集成設備方面擁有豐富的經驗。我肯定會建議所有人都向他們尋求幫助,”Kai 說。


隨著我們對復雜生物系統的理解不斷深入,很明顯,擴展成像系統的能力以應對更多高級應用,是保持研究人員處于科學發現前沿的關鍵因素。


通過與奧林巴斯和 Elveflow 等設備供應商的合作,成像平臺可利用其成像系統與外部設備的合力,打造強大的工具,從而實現新的科學突破,并幫助用戶適應快速變化的現代研究需求。


致謝:本博客中提及的所有 Elveflow 設備均由瑞士巴塞爾大學 Biozentrum 的 Jenal 實驗室的 Simon Van Vliet 和 Hector Arturo Gonzalez 友情提供。


本文系轉載自奧林巴斯官網的博客,鏈接如下:

https://www.olympus-lifescience.com.cn/zh/discovery/microscopy-meets-microfluidicscreating-an-adaptable-imaging-system-for-modern-research/


同時,您也可以查看Elveflow官網的應用博客 《How do you synchronize a microscope with a microfluidic perfusion system?》,鏈接如下:

https://www.elveflow.com/microfluidic-applications/setup-microfluidic-flow-control/how-to-synchronize-a-microscope-with-a-microfluidic-perfusion-system/



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