Auto-ICell：用于实时单细胞形态与凋亡分析的可及且经济高效的集成液滴微流控系统
图像与视频处理
2023-11-07 v1 生物物理
摘要
本文介绍 Auto-ICell 系统，一种新颖且经济高效的集成液滴微流控系统，用于单细胞形态与凋亡的实时分析。该系统将 3D 打印微流控芯片与图像分析算法集成，能够生成均一液滴反应器并即时进行图像分析。系统在明场中采用基于颜色的图像分析算法进行液滴内容物分析；同时在荧光场中，通过深度学习赋能的多荧光通道分析与活/死细胞染色试剂盒相结合，定量测量细胞凋亡。乳腺癌细胞被封装于直径 70 {\mu}m 至 240 {\mu}m 的均一液滴中，以每分钟 1500 个液滴的高通量生成。实时图像分析结果在定制的图形用户界面（GUI）上于 2 秒内显示。该系统在明场中自动计算封装染料的分布与比例，在荧光场中分别观察并量化细胞起泡与细胞圆度。Auto-ICell 系统无创且提供在线检测，为单细胞分析提供了稳健、省时、用户友好且经济高效的方案。它通过降低搭建成本与提升操作性能，显著增强了液滴单细胞分析的检测通量。本研究凸显了 Auto-ICell 系统在推进生物学研究与个性化疾病治疗方面的潜力，在细胞培养、生化微反应器、药物载体、基于细胞的检测、合成生物学及即时诊断等方面具有广阔应用前景。
引用
@article{arxiv.2311.02927,
title = {Auto-ICell: An Accessible and Cost-Effective Integrative Droplet Microfluidic System for Real-Time Single-Cell Morphological and Apoptotic Analysis},
author = {Yuanyuan Wei and Meiai Lin and Shanhang Luo and Syed Muhammad Tariq Abbasi and Liwei Tan and Guangyao Cheng and Bijie Bai and Yi-Ping Ho and Scott Wu Yuan and Ho-Pui Ho},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.02927},
year = {2023}
}
备注
22 pages, 5 figures