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尼康全自动倒置显微镜图像工作站-TiE的配置及其视野矫正

2018-01-27张妍乐袁粒星马志贵顾玲四川大学华西第二医院出生缺陷与相关妇儿疾病教育部重点实验室四川成都610000

中国医疗器械信息 2018年4期
关键词:载物台目镜物镜

张妍乐 袁粒星 马志贵 顾玲 四川大学华西第二医院出生缺陷与相关妇儿疾病教育部重点实验室 (四川 成都 610000)

活细胞工作站(Live cell Imaging System,LIS)又称活细胞显微成像采集系统,是指在模拟体内环境的条件下,体外观测活细胞增殖、迁移、粘附、凋亡等多种活动的监测系统[1]。能自分子水平上,做到基因定位定量表达动态分析、蛋白质合成降解运输动态研究、蛋白质相互作用动态研究以及代谢动力学测定等[2]。因此,熟悉活细胞工作站的具体配置及其使用方法对临床工作具有重要意义。本研究选取尼康全自动倒置显微镜图像工作站-TiE,介绍其配置及视野矫正方法,现具体报告如下。

1.配置

1.1 显微镜目镜

该显微镜包含CFI 10x目镜镜头,TI-TD双目镜筒D、TI-TS双目镜筒S、TI-TERG人机学镜筒等3种目镜筒。照明柱使用TI-DS透射照明柱30W或TI-DH透射照明柱100W,聚光镜包括ELWD聚光镜、LWD聚光镜、HMC聚光镜、ELWD-S聚光镜、高NA干&油聚光镜、暗视野聚光镜、CLWD聚光镜等7种,实际操作中可根据实际需要选择。目镜筒底座包括TI-T-BPH目镜筒底座F/PH w侧面照相端口、TI-T-BS目镜筒底座w侧端口。

1.2 显微镜物镜

显微镜物镜包含CFI 4x,10x,20x,40x,60x物镜,使用TI-ND6-E电动六孔DIC物镜转换器、TI-N6六孔物镜转换器、TI-ND6六孔DIC物镜转换器、TI-ND6-PFSw/电动六孔DIC物镜转换器。载物台为带编码器的TI-S-ER电动载物台,能同时加载TI-S-E电动载物台(行程:X110x Y75mm,尺寸W400x D300mm)、TI-SR机械载物台(行程:X70x Y50mm,尺寸:W310x D300mm)、和TI-SP水平载物台(尺寸:W260x D300mm)。另外,TI-SP还可与TI-SAM附属载物台配合使用。

1.3 显微镜调焦

尼康全自动倒置显微镜图像工作站-TiE选用步进马达调节电动物镜转换器上/下运动,调整显微镜焦距。物镜调节行程为-2.5mm~7.5mm,单次最小步进0.025μm,最大速度2.5mm/s。且调焦过程中,操作人员可自主控制速度,在粗调、中速、微调中根据实际选取。

1.4 操作系统

尼康全自动倒置显微镜图像工作站-TiE选用Nomarski DIC系统,使用Senarmont法通过旋转起偏器控制检测相差。每个物镜转换器内安装物镜侧棱镜,同时可配置LWD N1/N2/NR(干)、HNA N2/NR(干/油)型聚光镜侧棱镜。

1.5 附件

显微镜复检包括落射荧光附件、六孔荧光滤色块转换器、噪声消除机制滤色块、ND4/ND8滤色片和电动六孔荧光滤色块转换器、电动激发滤光片转轮、电动阻挡滤光片转轮等。

2.尼康全自动倒置显微镜图像工作站-TiE的视野矫正

2.1 数据采集

分离样本肝细胞接种于趋电小室内,利用成像系统观察细胞的运动。采用maris Track功能,获取并记录样本细胞在各时间点的原始坐标值及静止各时间点原始坐标值。

2.2 数据处理

获得的原始坐标值减去第一个时间点获得的坐标值得到振幅,即第n个时间点的振幅=Xn-X1。用同样的方法完成视野中其他三个时间点的振幅计算,获得平均振幅。之后以各时间点细胞的原始坐标值减去平均振幅,即可得各时间点细胞的真实坐标值[3,4]。

2.3 真实位移计算

以各时间点细胞的真实坐标值为基础,获得细胞X 方向上的真实位移Dx=Xn-X1(X :x方向的坐标值,n:终点,1:起点)。Y方向上的真实位移Dy=Yn-Y1(Y:y方向的坐标值,n:终点,1:起点)。同时在计算过程中,系统会自动将向右的Dx定义为正值,向左的Dx定义为负值。之后,即可得细胞从起点到终点的真实位移和真实cosθ=Dx/Td。同时,由于Dx有正负值,故以细胞运动方向与电场方向相同为正,细胞运动方向与电场方向相反为负。即cosθ0~1表示细胞向正极运动,运动方向与电场方向相反;cosθ-1~0表示细胞向负极运动,运动方向与电场方向相同[5]。

2.4 细胞运动真实轨迹

由于细胞运动轨迹与视野移动轨迹在方向上存在明显差异,故要活的细胞真实运动轨迹不能直接在视野移动轨迹上加减获得[6]。因此,活细胞工作站利用微积分原理,将视野移动轨迹曲线根据拍摄时间点分为N个片段(N=拍摄时间点,当拍摄时间点为60时,N=60)。之后将每隔小线段分解至X 、Y方向再进行加减,结合Dx=Xn-X1、和真实cosθ=Dx/Td。得到Tt=Td1,2+Td2,3+……+Tdn-1,n。获得细胞运动真实轨迹[7]。

[1]毕晔,张克梅.活细胞工作站技术在小鼠卵母细胞实时观察中的应用[J].临床检验杂志,2011,29(9):678-679.

[2]安郁宽,闫鹏,徐艳岩.不同孔径的纳米多孔氧化铝膜对细胞迁移的影响[J].中国细胞生物学学报,2017,39(8):1084-1090.

[3]M Oishi, K Utsubo, H Kinoshita, et al. Continuous and simultaneous measurement of the tank-treading motion of red blood cells and the surrounding flow using translational confocal micro-particle image velocimetry (micro-PIV) with sub-micron resolution[J].Measurement Science & Technology,2012,23(3):1-18.

[4]杜娟,孙剑会,李力,等.活细胞工作站使用中的视野漂移与矫正[J].第三军医大学学报,2015,37(18):1896-1900.

[5]李婧,尤元义,石庆喜,等.Leica DMI6000B活细胞工作站的配置及应用[J].实验室研究与探索,2016,35(2):273-276,308.

[7]徐晓静,张焕相.活细胞工作站实时摄影技术在间充质干细胞迁移实验中的应用[J].实验室科学,2013,16(5):22-24,28.

[8]刘志文,安兴,李衡,等.显微细胞图像分析方法的研究进展[J].北京理工大学学报,2014,34(5):441-453.

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