快速和選擇性地分離具有獨特空間和形態特征的單細胞仍然是一個(ge) 技術挑戰。來自Science的這篇文章建立了一種基於(yu) 高速成像的細胞分選（ICS）技術，借助聲光偏轉器調製產(chan) 生的光斑線性陣列和信號分析係統來高速探測細胞的空間特征，使流式細胞術的国产成人在线观看免费网站在更上一層樓。
聲光偏轉器（AODF）在高速細胞分選中的關(guan) 鍵作用：ICS技術簡介
快速和選擇性地分離具有獨特空間和形態特征的單細胞仍然是一個(ge) 技術挑戰。來自Science的這篇文章建立了一種基於(yu) 高速成像的細胞分選（ICS）技術，借助聲光偏轉器調製產(chan) 生的光斑線性陣列和信號分析係統來高速探測細胞的空間特征，使流式細胞術更上一層樓。
自從(cong) 流式細胞術被發明的50多年來，用其進行細胞分選一直是生物學家zui有效的工具之一。讓研究人員得以從(cong) 複雜的混合物中分離出感興(xing) 趣的細胞，而這一過程對於(yu) 了解細胞的功能至關(guan) 重要。這項技術的大規模升級，要歸功於(yu) 海德堡EMBL和BD Biosesciences的研究人員提出的一種高速成像的細胞分選技術（ICS），發表於(yu) Science，題為(wei) “High speed fluorescence image-enabLED cell sorting”，並且該研究榮登為(wei) VOLUME 375|ISSUE 6578的封麵故事。Science對封麵的描述如下：表達熒光標記蛋白（綠色）的靶細胞被藍色激光照亮，並從(cong) 一個(ge) 旋轉的細胞池中選出。新的細胞分選技術結合了流式細胞術的通量和定量能力，還包括多色熒光顯微鏡的空間分辨率等優(you) 勢，使得每秒分離高達15,000個(ge) 具有複雜表型的細胞成為(wei) 可能。
相較於(yu) 傳(chuan) 統流式細胞術隻能憑借簡單的特性（例如蛋白質表達水平）來分離細胞，新型高通量ICS技術讓研究人員可以捕捉和分析高分辨率的細胞快速連拍，從(cong) 而能夠根據圖像數據中的特征（如蛋白質和生物標記物在細胞中的定位位置）來分離細胞，並增加了多色熒光顯微成像的功能。這些特征提供了細胞內(nei) 部運作的豐(feng) 富信息，而這是先前的流式細胞儀(yi) 無法觀察到的。數據采集、圖像重建、圖像分析和分選的整個(ge) 過程在幾微秒內(nei) 完成，使 ICS 能夠以高達每秒 15,000 個(ge) 細胞的速度進行工作。
在本研究中，ICS結合了以下三種技術
（i）使用射頻標記發射的熒光成像（FIRE）係統，這是一種快速熒光成像技術
（ii）傳(chuan) 統的基於(yu) 石英杯的液滴分選器
（iii）新型低延遲信號處理和分析電子裝置。
為(wei) 了在1.1m/s的高速流動的細胞中實現無模糊成像，ICS中FIRE技術至關(guan) 重要，在核心液流中產(chan) 生橫跨60mm的104個(ge) 激光光束陣列，而這正是聲光偏轉器（AOD）的優(you) 勢所在。
在圖左側(ce) 的Mach-Zehnder幹涉儀(yi) （MZI）中，可以看到在分束器（BS）分成的兩(liang) 路上，都采用了AOD (Gooch & Housego, Inc.)，其中一路由120MHz到200MHz等間隔的多個(ge) 射頻信號進行調製，將單個(ge) 488nm的連續光分割成104個(ge) 小光束組成的線性陣列，具有不同的頻率和出射（偏轉）角度，這裏的每束光zui終代表了生成圖像中單個(ge) 水平像素。而另一路通過AOD(Gooch & Housego, Inc.)產(chan) 生一個(ge) 本地振蕩光束，移頻了200MHz。兩(liang) 路光束的模式匹配，zui終在50/50分束器中進行合束，並聚焦在細胞流上。該激發係統所產(chan) 生的線性陣列激光，每個(ge) 束光都有一個(ge) 獨特的拍頻調製（f1,f2,f3...fn），由合束前本地振蕩光束頻率和各自的光束頻率之間的差異產(chan) 生。
如此一來，當細胞通過流式細胞儀(yi) 的光學探測區域時，陣列中每個(ge) 光束都會(hui) 激發出帶有特定頻率的熒光以及散射光信號。當這些光束被PMT探測到時，每個(ge) 頻率的小光束都攜帶著細胞內(nei) 部空間以及位置信息，因此生成的波形圖通過傅裏葉變化算法可以複原空間信息，從(cong) 而解構原先細胞的二維圖像。
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為(wei) 了更好的理解FIRE這項創新技術，我們(men) 不妨尋根究底，在下期看看發表在Nature Photonics上提出FIRE (fluorescence imaging using radiofrequencytagged emission)顯微技術的這篇文章：
FIRE Digitally synthesized beat frequency multiplexing for sub-millisecond fluorescence microscopy。
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相關(guan) 文獻：
Schraivogel D, Kuhn TM, Rauscher B, Rodríguez-Martínez M, Paulsen M, Owsley K, et al. High-Speed Fluorescence Image-Enabled Cell Sorting. Science (2022) 375:315–20. doi: 10.1126/science.abj3013
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