使用Neo和Zyla sCMOS相机进行磁电泳

图1。列维实验室的设置显示尼康AZ-100水平放置，一侧连接Neo，另一侧安装定制设计的钕铁硼磁铁。

来自利物浦大学整合生物学研究所拉斐尔·利维研究小组的劳拉·鲍嘉对了解磁性纳米颗粒如何与细胞相互作用感兴趣;这对于一系列生物医学应用非常重要，包括疾病诊断、热疗和干细胞跟踪应用。万博电脑网页版登录这项技术是他们与俄亥俄州立大学(http://www.chbmeng.ohio-state.edu/people/chalmers.html)采用磁泳法定量测定磁性纳米颗粒的细胞内含量。这项技术被用于研究不同的磁性纳米颗粒如何被包括癌细胞和干细胞在内的各种细胞所吸收。

细胞首先用DAPI(一种与DNA结合的荧光团，可以看到细胞核)染色，然后将细胞悬浮在甘油溶液中，并插入玻璃毛细管中。然后将毛细管放置在定制设计的钕铁硼磁体中，磁体产生磁场梯度，细胞使用尼康AZ-100进行荧光成像，尼康AZ-100已定制为水平放置，而不是垂直放置(图1)。标记有磁性纳米颗粒的细胞以与细胞内磁性纳米颗粒数量成正比的速度向强磁场区域移动，而未标记的细胞则会由于重力而沉积。通过对均匀磁场区域内的单元进行成像，可以生成单元运动的梯度轨迹(如图2所示)，可用于推导磁速度。

图2。小鼠肾干细胞(a)未标记和(b)磁性纳米颗粒标记的细胞核(上)和相应运动轨迹(下)的荧光图像。

典型的磁性纳米粒子加载量在100万~ 10亿个之间，即对应的磁速度在1 μm/s ~ 1000 μm/s之间;非常广泛的范围!大视场和小像素尺寸带来的高灵敏度的结合让我们选择了Andor Neo sCMOS相机。鲍嘉博士说:“我们能够以良好的信噪比对细胞核进行成像，每张图像可以跟踪多达1000个细胞。Neo的小像素尺寸非常重要，可以让我们测量慢速移动细胞的像素位置的微小差异。”

鲍嘉博士在购买Neo时就知道，为了快速处理大量数据，需要高规格的PC。她决定建造自己的电脑，因为这比从任何已知的供应商那里购买定制的电脑要便宜。鲍嘉博士发现，这样做“可以让我们‘设定’所有单独的组件，比如存储、内存和处理速度。最快的可用处理器与大量RAM的结合意味着图像采集不受PC计算速度的限制。”此外，Bogart博士还增加了一个固态硬盘(SSD)，用于相机和PC之间的图像假假处理，因为SSD能够比传统的硬盘驱动器(HDD)更快地写入信息。因此，动能系列参数不受硬盘写入速度的限制。但是，由于ssd无法提供与hdd相同的存储容量，Bogart博士在PC上增加了两个1tb的hdd。该计算机被安置在一个大的情况下，未来证明它增加进一步的hdd，如果需要。最后，使用的操作系统是64位的;它允许使用所有8 GB RAM，这在处理大量高帧速率的动能系列时是必不可少的。 Dr. Bogart built her PC for the Neo sCMOS for £650 (without monitors and DVI cables). Details of the computer specifications can be seen below and in Figure 3.

图3。个人电脑内部

计算机规格:主板:英特尔Z6处理器:英特尔酷睿i7-2600K 3.40 GHz储存:硬盘:1tb希捷Barracuda 7200 12(主存储设备)已售状态硬盘:OCZ 120gb Solid 3 SSD(二级存储设备-用于假脱机动力学系列图像)记忆:8gb (2 * 4gb) DDR3 PC3显卡:XFX ATI Radeon HD 5770 PCIe控制器卡(用于Andor Neo相机)操作系统:Windows 7(64位)

关于Raphael Levy实验室的细胞追踪和其他研究的更多细节可以在网上找到http://raphazlab.wordpress.com/

Neo和Zyla sCMOS相机是这种“磁电泳”技术的理想选择。Neo和Zyla都配备了550万像素的传感器，在不影响读取噪声或帧率的情况下，提供了大视场和高分辨率。6.5微米的小像素尺寸确保了pointspread函数足够的过采样，即使对于低放大倍率的目标(例如10x NA 0.3;20x NA 0.5)。即使与性能最高的慢速读出ccd相比，读取噪声也非常低。Neo的读取噪声可以达到1 e- rms，而Zyla的读取噪声为1.2e- rms，两者都没有信号放大，同时分别以每秒30帧和100帧的速度读取550万像素。