Η μικροσκοπία διαλογής υψηλής περιεκτικότητας (HCS) συνδυάζει την αυτοματοποιημένη απεικόνιση φθορισμού με την προηγμένη ανάλυση εικόνας για την εξαγωγή ποσοτικών, πολυπαραμετρικών δεδομένων από κύτταρα υψηλής απόδοσης. Σε αντίθεση με τη συμβατική μικροσκοπία, η οποία συνήθως περιλαμβάνει χειρωνακτικό χειρισμό δειγμάτων και περιορισμένη ανάλυση οπτικού πεδίου, τα συστήματα HCS έχουν σχεδιαστεί για να χαρτογραφούν ολόκληρες πλάκες πολλαπλών κοιλοτήτων γρήγορα και αναπαραγώγιμα. Αυτά τα συστήματα χρησιμοποιούν αυτοματοποιημένους πίνακες, ελεγχόμενο από ρομπότ χειρισμό υγρών και προηγμένα οπτικά συστήματα (που συχνά περιλαμβάνουν τεχνολογίες confocal ή spinning disk) για τη λήψη εικόνων υψηλής ανάλυσης σε πολλαπλά κανάλια. Οι εικόνες που προκύπτουν υποβάλλονται σε επεξεργασία με τη χρήση μηχανικής μάθησης ή αλγορίθμων που βασίζονται σε κανόνες για την ποσοτικοποίηση σύνθετων κυτταρικών φαινοτύπων, όπως αλλαγές στη μορφολογία, τον εντοπισμό πρωτεϊνών ή την κατάσταση του κυτταρικού κύκλου. Αυτή η ενσωμάτωση της απεικόνισης και της ανάλυσης επιτρέπει στους ερευνητές να μελετήσουν παράλληλα χιλιάδες πειραματικές συνθήκες, καθιστώντας την HCS μια απαραίτητη πλατφόρμα για μεγάλης κλίμακας ανακάλυψη φαρμάκων, λειτουργική γονιδιωματική και βιολογία συστημάτων. Ένα μικροσκόπιο HCS επιτρέπει τον συστηματικό, μεγάλης κλίμακας λειτουργικό έλεγχο σε κυτταρικό επίπεδο, επιτρέποντας την ταχεία αξιολόγηση των επιπτώσεων γενετικών διαταραχών, χημικών ενώσεων ή περιβαλλοντικών αλλαγών σε σημαντικές βιολογικές διεργασίες, όπως ο σχηματισμός πόρων σε μεμβράνες, η μεταφορά πρωτεϊνών και η δυναμική των οργανιδίων. Για τα προγραμματισμένα πειράματα, το μικροσκόπιο HCS πρέπει να συνδυάζει υψηλή χωρική ανάλυση [για την επίλυση υποκυτταρικών δομών όπως τα σύμπλοκα πυρηνικών πόρων (NPC), οι πόροι μεμβράνης και τα πρωτεϊνικά συσσωματώματα που εμπλέκονται στη μιτοχονδριακή δυναμική και τον κυτταρικό θάνατο] με ελάχιστη φωτολεύκανση και χαμηλή φωτοτοξικότητα, ώστε να διασφαλίζεται ότι η απεικόνιση ζωντανών κυττάρων είναι δυνατή για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους. Οι γρήγορες ταχύτητες ανίχνευσης είναι επίσης κρίσιμες για την ανίχνευση γρήγορων και παροδικών κυτταρικών συμβάντων. Πολλές από τις προβλεπόμενες εφαρμογές απαιτούν επίσης υψηλή χρονική ανάλυση για την απεικόνιση δυναμικών διεργασιών χωρίς να διακυβεύεται το οπτικό πεδίο ή η ακεραιότητα του σήματος. Τα πειράματα απαιτούν επίσης πολυπαραμετρική ανάλυση σε πολλαπλά κανάλια φθορισμού για να επιτρέψουν την ταυτόχρονη παρακολούθηση πολλαπλών κυτταρικών συμβάντων. Είναι σημαντικό το σύστημα να υποστηρίζει την ελεγχόμενη από το φως ενεργοποίηση των οπτογενετικών εργαλείων και να προσφέρει την ευελιξία χειρισμού των μοτίβων ισχύος και φωτισμού λέιζερ για να επιτρέψει τον ακριβή χωρικό και χρονικό έλεγχο της συμπεριφοράς των κυττάρων σε επιλεγμένες περιοχές ενδιαφέροντος. Το πλήρες σύστημα είναι απρόσκοπτα ενσωματωμένο για να εξασφαλίσει την ομαλή λειτουργία, τη μέγιστη ευελιξία στη διαμόρφωση και τη ρύθμιση συστημάτων, τη φιλική προς το χρήστη διεπαφή και τη βέλτιστη χρήση του διαστήματος. Το σύστημα προσφέρει επίσης το υψηλότερο επίπεδο αυτοματισμού, συμπεριλαμβανομένης της αυτόματης ευθυγράμμισης εικόνας, της αυτόματης δοσολογίας και της αφαίρεσης του υγρού βύθισης φακού και του αυτόματου χειρισμού πλάκας σε όλα τα εξαρτήματα, συμπεριλαμβανομένης της αφαίρεσης του καπακιού. Προκειμένου να επιτευχθεί γρήγορη ανίχνευση, το σύστημα είναι εξοπλισμένο με δύο κάμερες. Για την εξασφάλιση χρονικά αποδοτικής απεικόνισης των στοχευόμενων τοποθεσιών εντός των πλακών του φρεατίου, το μικροσκόπιο μπορεί να συνδυάζει ταχεία προ-σάρωση χαμηλής ανάλυσης με απεικόνιση υψηλότερης ανάλυσης και/ή απεικόνιση με χρονική υστέρηση των περιοχών που προσδιορίζονται από την εν λόγω προ-σάρωση (π.χ. για τον εντοπισμό ορισμένων χαρακτηριστικών ή σπάνιων συμβάντων). Δεδομένου ότι τα περισσότερα από τα πειράματα που σχεδιάζονται για αυτό το μικροσκόπιο βασίζονται σε πολύχρωμη χρώση, το μικροσκόπιο μπορεί να καταστείλει αποτελεσματικά την κυκλοφορία του αίματος και τη συζήτηση χωρίς να χρειάζεται να αλλάζει συνεχώς το φίλτρο μεταξύ των αποκτήσεων.
Κείμενο που μεταφράζεται αυτόματα στη γλώσσα περιήγησής σας
