NanoCellect Biomedical专注于开发创新的细胞分析和分选解决方案。利用其专有的微流控技术,NanoCelect为研究人员和临床医生提供用户友好的细胞分析、分选和分离选择,正在彻底改变细胞生物学领域。通过为研究人员提供可靠和灵活的工具,NanoCelect正在推动癌症研究、免疫学、药物发现和个性化医疗等领域的进步,最终加速突破并改善人类健康。
NanoCelect提供适用于流式细胞术的创新解决方案,流式细胞术是一种用于分析和量化单个细胞或颗粒通过激光束的技术,测量各种特性。除分析外,流式细胞术还可用于细胞分选,即根据细胞的特定特性对细胞进行物理分离。为了开发 VERLO 图像引导分选机,研究人员求助于 Moku:Lab,后者提供了他们所需的任意波形发生器仪器,以更精确的扫描进行高效的数字合成。

Moku:Lab是一个可重新配置的硬件平台,它将FPGA的数字信号处理能力与多功能、低噪声的模拟输入和输出相结合。软件定义的功能使 Moku:Lab 能够提供 13+ 测试仪器。通过多仪器模式,用户可以将成对的仪器组合在一起,实现无损互连。
挑战
在流式细胞术的细胞分选过程中,根据荧光标记物或其他显着特征对细胞进行分析和鉴定。一旦细胞被识别出来,它们就会被选择性地偏转到不同的收集管或孔中,使用压电致动器。这种分离过程使研究人员能够分离和收集特定的目标细胞群,这些细胞群可以进一步研究或用于各种下游应用。
细胞分选是许多研究领域的强大工具,包括免疫学、干细胞研究、癌症生物学和基因组学。它能够分离稀有细胞群或特定细胞亚群,有助于对细胞功能和行为进行深入分析和研究。为了在这种快节奏的开发环境中进行创新并将产品快速推向市场,该团队需要一种灵活的测试解决方案,以快速验证实验结果。科学家们需要生成一个幅度校正范围为80 MHz至290 MHz的线性调频信号。啁啾信号驱动声光偏转器,该团队使用它来控制激光束(图 1)。

图 1:(a) Overall 系统架构。扫描激光束和像元移动产生二维光栅扫描系统的等效性。利用PMT检测细胞的明场和荧光信号,利用FPGA对时间信号进行实时处理,形成细胞图像。每个单元格图像的特征由 PC 或 GPU 提取。根据基于用户选择的图像特征的分选标准(门控),触发片上压电(PT)致动器以分选具有目标特征的单元。(b) 成像系统的设计 AOD:声光偏转器;DM:二向色镜;OL:2x/10.0物镜;PMT:光电倍增管;SM:用于小区速度检测的空间模板,其设计如左图所示。(c) 微流控芯片设计。悬浮细胞通过鞘流聚焦到微流体通道的中心。片上压电致动器机械地向上或向下弯曲,使流动和流动中的目标单元偏转进入指定通道。比例尺:28 毫米。
解决方案
自从部署Moku:Lab进行原型设计和研发以来,NanoCelect的团队已经取得了重大的开发进展。软件定义仪器的灵活性与用户友好的界面相结合,加速了该团队开发下一代细胞分选设备的目标。
该团队依靠任意波形发生器仪器,该仪器具有两个同步输出,可生成宽度为 200 kHz 的线性调频信号(图 2)。然后,这些信号用于驱动声光偏转器(AOD)。

图 2:Moku:Lab 示波器触发设置和通道 1 突发的开始。
驱动AOD的传统方法是使用电压调谐振荡器,但这种方法可能不准确且不灵活。由于 Moku:Lab 实现了高效的数字合成,该团队现在可以生成更精确的扫描并相应地调制输出信号的幅度。这种设置还使团队能够灵活地驱动其他类型的 AOD(图 3)。

图 3:触发宽度为 200 kHz 的双通道突发信号,由 Moku:Lab 光标测量。
借助Moku:Lab,NanoCelect的团队可以实时更新输出信号,以抵消系统中激光输出功率导致的任何低效率。他们在启动过程中使用 iPad 界面来检查输入和输出特性,但最终切换到 LabVIEW API,从而快速开发自定义UI,从而简化波形参数的调整(图 4)。除了使用 Moku:Lab 加快开发时间外,他们还称赞了 Liquid Instruments 提供的友好高效的客户服务。

图 4: NanoCellect 团队 使用 LabVIEW API 快速 开发 了 一个 自 定义 UI, 使 波形 参数 的 调整 变得 简单。
结果
最终,Moku:Lab 使 NanoCellect 的团队能够通过实现苛刻的扫描速度和采样率来优化开发,同时无需租用昂贵的设备或设计定制解决方案。
在流式细胞仪中我们除了可以提供Moku,还可以提供适合流式细胞仪的激光光源,例如常见的375/405/488/532/561/633/638 Cobolt多个波长长的激光器,另外我们还有集成四波长的Skyra激光器一台激光器可以同时输出四个波长,非常适用流式细胞仪,另外我们还有滤光片也已应用到流式细胞仪中。



