Применение высокоскоростных видеосистем Evercam в задачах современной проточной цитометрии
В современной лабораторной диагностике и биомедицинских исследованиях метод проточной цитометрии с визуализацией (Imaging Flow Cytometry, IFC) занимает центральное место. Использование высокоскоростных камер Evercam производства ООО «НИЦ «Промышленная оптика» позволяет объединить статистическую мощность традиционной проточной цитометрии с детальным морфологическим анализом, который дает микроскопия.
Технологические требования к сенсорам
Цитометрия в потоке характеризуется крайне высокими скоростями движения объектов (до нескольких метров в секунду). Для получения четкого изображения без эффекта «размытия» (motion blur) камеры Evercam используют специализированные CMOS-сенсоры с глобальным затвором (Global Shutter).
Ключевыми параметрами являются:
- Экспозиция: Возможность работы на микросекундных выдержках (до 1 мкс и менее).
- Чувствительность: Высокая квантовая эффективность сенсора позволяет регистрировать слабые сигналы флуоресценции или работать в проходящем свете при минимальном освещении, что критично для сохранения жизнеспособности клеток.
- Скорость записи: Частота кадров от 1000 до 10 000 кадров в секунду при полном разрешении позволяет фиксировать перемещение тысяч клеток в секунду.
Интеграция в оптический тракт
Камеры Evercam устанавливаются на порт визуализации микрофлюидных систем или стандартных микроскопов через C-mount или F-mount адаптеры. Программное обеспечение камер интегрируется с системами управления микрофлюидными чипами, позволяя синхронизировать момент прохождения клетки через лазерный нож с началом захвата кадров.
Решаемые аналитические задачи
Использование камер производства «НИЦ «Промышленная оптика» в цитометрии позволяет автоматизировать следующие процессы:
- Классификация клеток по морфологии: В отличие от обычных цитометров, определяющих только размер, видеосистема позволяет анализировать форму ядра, целостность мембраны и наличие включений.
- Изучение динамики деформации: Высокая временная разрешающая способность позволяет оценивать механические свойства клеток (эритроцитов, опухолевых клеток) при прохождении через узкие каналы микрофлюидного чипа.
- Многопараметрический анализ: Возможность одновременной регистрации сигналов в темном поле и фазовом контрасте.
Передача и обработка данных
Камеры Evercam оснащаются интерфейсами с высокой пропускной способностью (GigE Vision, USB 3.0 или специализированные интерфейсы передачи данных), что позволяет транслировать огромные массивы визуальной информации на вычислительный узел в режиме реального времени.
Применение алгоритмов машинного зрения к видеопотоку с камер Evercam позволяет проводить автоматический подсчет и сортировку клеток (FACS) на основе визуальных признаков, что является «золотым стандартом» в современных гематологических и цитологических исследованиях.