Hệ thống hình ảnh môi trường tế bào có thể theo dõi tình trạng tăng trưởng, thay đổi hình thái và hoạt động trao đổi chất của tế bào trong thời gian thực, giúp các nhà nghiên cứu hiểu chính xác hơn trạng thái sinh lý và phản ứng của tế bào. Bằng cách ghi lại và phân tích dữ liệu hình ảnh thường xuyên, các bất thường, chẳng hạn như độc tính tế bào, thiếu dinh dưỡng hoặc nhiễm trùng mầm bệnh, có thể được phát hiện kịp thời và các biện pháp tương ứng có thể được thực hiện để tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy tế bào hoặc giải quyết vấn đề.

Nguyên tắc hoạt động cơ bản của hệ thống hình ảnh môi trường tế bào:

1. Công nghệ hình ảnh quang học: Hệ thống hình ảnh môi trường tế bào đa phần sử dụng cấu trúc kính hiển vi đảo ngược, tích hợp các thành phần quang học như gương chiếu hậu, vật kính và các thành phần quang học khác. Các thành phần này làm việc cùng nhau để ánh sáng có thể chiếu chính xác vào mẫu tế bào được quan sát và thu thập ánh sáng phản xạ hoặc truyền qua để tạo thành một hình ảnh rõ ràng. Đồng thời, kết hợp với máy ảnh có độ nhạy cao, tín hiệu quang học có thể được chuyển đổi thành hình ảnh kỹ thuật số, hỗ trợ nhiều chế độ hình ảnh như trường sáng, hiệu ứng huỳnh quang và phù điêu, để đáp ứng các nhu cầu thử nghiệm khác nhau.

2. Đánh dấu huỳnh quang so với quan sát động: Bằng cách sử dụng thuốc nhuộm huỳnh quang cụ thể, một protein hoặc bào quan cụ thể trong tế bào có thể được đánh dấu. Với công nghệ vi mô huỳnh quang, nó có thể chuyển đổi hoạt động của tế bào từ "ảnh chụp nhanh" tĩnh sang "phim ảnh" động, cho thấy hoạt động bên trong tế bào trong thời gian thực, chẳng hạn như vận chuyển phân tử, tương tác giữa các cơ quan elles, v.v.

3. Kiểm soát tự động và duy trì môi trường: Nó cũng được trang bị hệ thống điều khiển tự động, có thể điều chỉnh chính xác nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ carbon dioxide và các thông số môi trường khác, cung cấp cho các tế bào một môi trường phát triển ổn định và phù hợp. Điều này không chỉ đảm bảo hoạt động của tế bào trong quá trình thí nghiệm, mà còn làm giảm sự can thiệp do thay đổi các yếu tố môi trường và cải thiện độ chính xác và độ tin cậy của thí nghiệm.

Thận trọng khi sử dụng hệ thống hình ảnh môi trường tế bào:

Thông số kỹ thuật sử dụng đèn thủy ngân: Công tắc đèn thủy ngân không bao giờ được bật thường xuyên và lặp đi lặp lại, khoảng cách giữa hai công tắc phải đạt hơn 30 phút, nếu không nó có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ và hiệu suất của đèn thủy ngân.

2. Kiểm soát nhiệt độ môi trường xung quanh: Buồng kính hiển vi nên duy trì môi trường nhiệt độ thấp, nhiệt độ ổn định giúp duy trì độ chính xác của thiết bị và trạng thái tế bào, giảm lỗi do biến động nhiệt độ.

3. tránh ánh sáng và chống sốc biện pháp: trong quá trình thí nghiệm phải chú ý tránh ánh sáng, để ngăn chặn ánh sáng gây ra thiệt hại cho tế bào hoặc can thiệp vào kết quả thí nghiệm; Đồng thời tránh rung lắc vì rung lắc có thể gây ra các vấn đề như làm mờ hình ảnh, lệch tiêu điểm, v.v., ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh.

4. Điểm lựa chọn môi trường: Khi chuẩn bị mẫu, công thức môi trường được sử dụng không chỉ chứa các chất dinh dưỡng thích hợp để thúc đẩy sự tăng trưởng và phát triển của tế bào, mà còn xem xét các yếu tố như độ pH, khả năng đệm và áp suất thẩm thấu. Môi trường không phù hợp có thể ảnh hưởng đến biểu hiện, kiểu hình và hành vi xuất hiện của tế bào. Nên sử dụng môi trường màu đỏ không chứa phenol và giảm nồng độ huyết thanh để giảm tín hiệu nền.

5. Yêu cầu hoạt động vô trùng: Trong quá trình thu thập tế bào và các hoạt động khác, các hoạt động vô trùng phải được thực hiện nghiêm ngặt để ngăn ngừa ô nhiễm. Các hạt nước ngoài hoặc các mảnh tế bào có thể can thiệp vào chất lượng hình ảnh và ảnh hưởng đến độ chính xác của thí nghiệm.

6. Nhu cầu tối ưu hóa đầu dò: Trước khi tiến hành thí nghiệm chính thức, nồng độ và thời gian ủ của đầu dò huỳnh quang phải được tối ưu hóa. Vừa phải đảm bảo sức sống của tế bào sau khi ấp không bị ảnh hưởng, vừa phải đảm bảo có thể phát hiện được cường độ tín hiệu huỳnh quang thích hợp. Ngoài ra, huỳnh quang nền tiềm năng có thể được giảm bằng cách thêm các bước giặt.

7. Điều kiện môi trường ổn định: Điều kiện môi trường ổn định bao gồm nhiệt độ, độ ẩm và khí (oxy và carbon dioxide) được kiểm soát chặt chẽ và duy trì trong suốt quá trình thử nghiệm hình ảnh. Một môi trường ổn định không chỉ giữ cho các tế bào khỏe mạnh mà còn làm giảm nguy cơ trôi tập trung. Ví dụ, trước khi cấu hình cài đặt thu thập, cần đảm bảo rằng các tấm micropore được đặt trên bàn thiết bị hoặc trong phòng kiểm soát môi trường để cân bằng nhiệt; Nếu phương tiện được thêm vào lỗ trong quá trình thử nghiệm trễ, hãy đảm bảo rằng nó có cùng nhiệt độ với phương tiện trong bình chứa hình ảnh.

8. Ứng dụng mô-đun sưởi ấm vật kính: Đối với các thí nghiệm sử dụng hình ảnh gương nước hoặc gương dầu, nhiệt độ vật kính sẽ có ảnh hưởng lớn đến mẫu do vật kính tiếp xúc với mẫu qua môi trường, tại thời điểm này cần phải trang bị mô-đun sưởi ấm vật kính để đảm bảo mẫu trong môi trường nhiệt độ thích hợp.

9. Sử dụng hệ thống điều khiển bề mặt tiêu cự: Tận dụng tối đa các chức năng như lấy nét tự động phần mềm (như bestfocus), hệ thống ổn định bề mặt tiêu cự (AFC) và lấy nét chính xác (closeloop) để đảm bảo hình ảnh sắc nét tại các thời điểm khác nhau, cải thiện chất lượng hình ảnh và độ chính xác của dữ liệu.

10. Lợi thế giám sát từ xa chơi: Nếu thiết bị có chức năng giám sát từ xa, nó có thể được sử dụng hợp lý để theo dõi tiến trình thí nghiệm trong thời gian thực, phát hiện và giải quyết vấn đề kịp thời, nâng cao hiệu quả thử nghiệm và tỷ lệ thành công.