一个手机上的宽视场荧光显微镜和荧光成像流式细胞仪
Summary
荧光显微镜及成像流式细胞仪检测工具，一个手机上使用紧凑和具成本效益的光流体附件的整合，我们回顾我们最近的研究结果。这些手机的微观分析设备可能是有益的，如流式细胞仪分析，以及高通量筛选，例如，水样在资源有限的环境中执行各种细胞计数任务。
Abstract
荧光显微镜和流式细胞仪被广泛应用于生物医学研究和临床诊断的工具。然而，这些设备一般比较笨重和昂贵，使得他们在资源有限的环境。为了解决这些潜在的限制，我们最近展示了集成的宽视场荧光显微镜及成像流式细胞仪检测工具，蜂窝电话用小型，轻重量和成本效益的光流体附件。在我们的流式细胞仪的设计中，荧光标记的细胞通过微流体通道被定位高于现有的手机相机单元被刷新。电池供电的发光二极管（LED）是对接耦合到该微流体芯片的一侧，它有效地作为一种多模式平板波导，其中的激发光被引导至均匀地激发荧光靶。手机的摄像头记录时间的推移电影的荧光细胞流经的微流体通道，在那里该数字这部电影的帧处理的标记的细胞的数量进行计数感兴趣目标溶液内。使用类似的光流体设计，我们也可以形象这些荧光标记的细胞在静态模式下， 例如夹在两片玻璃幻灯片的荧光颗粒和荧光图像捕捉他们使用手机的摄像头，可以实现空间分辨率，如 〜一个非常大的字段的图〜81毫米2的 10微米以上。该手机为基础的荧光成像流式细胞仪和显微镜平台可能是有用的，尤其是在资源有限的环境中， 例如点算的CD4 + T细胞向HIV（+）患者的监测或检测饮用水中的水传播的寄生虫。
Introduction
显微镜和流式细胞仪技术被广泛应用于1-12在生物医学和科研以及临床诊断为不同类型的细胞计数和表征。然而，常规的显微镜和流式细胞仪检测仪器是相对复杂和昂贵的，这限制了它们的使用，主要是行之有效的中央实验室。最近，我们已经开发出一款轻盈，小巧的荧光成像仪和显微镜设备集成在一个手机，13,14这表明承诺，符合成本效益的翻译荧光显微镜，流式细胞仪和相关的微分析技术，资源有限的环境各种远程医疗应用，影响了全球的健康。
在的光流体流式细胞仪的配置（ 例如，参见图1C和1D），定制设计的基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）的微流体通道是positioned的前面的手机相机单元，其中发光二极管（LED）是对接耦合的通道的边缘。这种微流体芯片，与里面的液体试样一起，形成一个光电流体的平面波导（例如，PDMS-液体-PDMS组成的），使得激发光被引导，均匀地泵的微通道内的荧光标记标本。从这些标记的对象， 例如 ，细胞的荧光发射，进一步正确放置后，手机相机单元通过一个附加的透镜成像的，被映射到蜂窝电话的互补金属-氧化物-半导体（CMOS）图像传感器。由于收集荧光发射垂直于到激励光路径，廉价的塑料吸收滤波器是足以除去散射的激励光，并能提供一个体面的暗视场的背景荧光成像所需。使用类似的光电流体设计，我们也可以图像的荧光物体在stat集成电路模式（参见图1A和图1B），在该荧光体颗粒被夹在两片玻璃之间的滑动，而不是从这些荧光发色粒子的微流体通道和荧光发射流经由蜂窝电话的CMOS图像传感器，用于颗粒计数和捕获表征。根据不同的应用需求，流式细胞仪和宽视场荧光显微镜可以选择。例如，手机流式细胞仪的移动设备可以是用于筛选大量的稀有细胞或病原体的检测液体样品（ 例如几毫升）特别有用。
在这个手稿中，我们将回顾一些我们最近的研究结果荧光显微镜及成像流式细胞仪检测工具，一个手机上使用紧凑和具成本效益的光流体附件的整合。这些基于手机的微分析，成像仪和传感平台可以提供各种机会，远程医疗和护理点的诊断，尤其在资源有限的世界各地区对全球卫生挑战的斗争。
Protocol
Representative Results
Discussion
我们已经提出了我们的最近的结果基于宽视场荧光显微镜及光电流体成像流式细胞仪使用重量轻和紧凑的光电流体附件的手机相机手机。利用这个平台技术，包括微颗粒和全血样品中标记的白血细胞成像荧光物体。因此，此结构紧凑，成本效益的手机基于荧光成像工具包可能是有用的点 – 对 – 护理诊断，尤其是在资源有限的地区为打击各种全球性健康问题，如HIV +病人监测他们的CD4 +Ť淋巴细胞计?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
A.奥兹坎衷心感谢支持总统早期职业科学家和工程师奖（PECASE），美国陆军研究办公室（ARO）青年研究者奖，美国国家科学基金会（NSF）CAREER奖，美国海军研究办公室（ONR）青年研究者奖美国国立卫生研究院（NIH）主任的新的的创新奖DP2OD006427从办公室的主任，美国国立卫生研究院。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Cell-phone | Sony | Sony Ericsson Aino | |
| Plano-convex lens | Edmund Optics | # NT45-302 | |
| Aspherical lens | Thorlab | # C230TME-A | |
| Filter | Edmund Optics | #NT54-46 | |
| Blue LED | Digikey | #365-1201-ND | |
| Battery | Digikey | #P032-ND | |
| Polystyrene tube | Fisher Scientific | #05-408-129 | |
| Red blood cell lysing buffer | Sigma Aldrich | R7757 | |
| SYLGARD 184 SILICONE ELASTOMER KIT | Dow Corning | ||
| Red fluorescent beads (10 μm) | Life Technologies | #F8834 | |
| Green fluorescent beads (10 μm) | Life Technologies | #F8836 | |
| SYTO16 nucleic acid fluorescent labeling | Life Technologies | # S7578 |
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