红外与激光工程
2023, 52(8): 20230265
1 合肥学院生物食品与环境学院，安徽 合肥 230601
2 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室，安徽 合肥 230031
3 中国科学技术大学，安徽 合肥 230026
4 安徽大学物质科学与信息技术研究院，安徽 合肥 230601
浮游藻类密度监测对水质状况诊断及藻华灾害预警具有重要意义。因此，提出一种基于微流控-显微荧光技术的浮游藻细胞密度检测方法。该方法基于微流控技术实现样品快速定量进样，利用共聚焦显微荧光结构实现藻细胞特征荧光信号的高信噪比采集，并通过分析荧光峰信息实现浮游藻细胞计数。以杜氏盐藻、色球藻、隐藻和赤潮藻为测试对象的结果表明：在1.3×106 L-1密度范围内测量相对误差均小于3.96%，且准确率不受悬浮物、藻细胞种类以及尺寸的影响；在10%允许误差下，藻类密度检测上限可提升至5×106 L-1，完全能够满足自然水体浮游藻细胞密度检测需求，为水体藻细胞密度快速准确检测提供了新途径。
浮游藻类 显微荧光 微流控 藻细胞计数 光学学报
2023, 43(18): 1812002
1 湖南省畜牧兽医研究所, 湖南 长沙 410131
2 湖南农业大学动物科学技术学院, 湖南 长沙 410125
3 新晃贡溪夜郎贡鸡养殖专业合作社, 湖南 新晃 419200
精子密度仪在哺乳动物中已推广应用, 但在家禽中还研究很少。本文以黑凤鸡和攸县麻鸭精液为实验材料, 手持精子密度仪与血细胞计数板为检测工具, 对影响精子密度测定方法准确率因素进行分析, 建立鸡、鸭精子密度-吸光度函数并进行验证。结果表明: 用密度仪测定时的稀释液(简称“测试液”)为3%NaCl时, 精液稀释后应尽快检测吸光度; 样液在比色皿中的混匀方式对吸光度测定有很大影响; 精液用3%NaCl以及3种常用家禽精液稀释液进行10倍稀释后测定吸光度, B液吸光度显著高于与其它3组(P＜0.05), 其它3组间差异不显著(P>0.05)。用测试液为3.0%NaCl, 鸡和鸭精子密度-吸光度呈三次函数关系, 回归方程分别是Y1=1.374X3-0.786X2+0.945X-0.002(R2=0.997)、Y2=1.283X3-0.899X2+0.994X-0.009(R2=0.996); 用0.9%NaCl代替3%NaCl作测试液简化精子密度测定方法可行, 鸡精子密度-吸光度回归方程为Y3=-0.264X3+1.23X2+0.468X+0.019 (R2=0.999)。鸡精液测试液为0.9%NaCl、3%NaCl时两种函数的吸光度最佳范围分别是0.035~0.692、0.069~0.624, 在此范围内计数板与方程两种方法得到的密度差异不显著(P>0.05), 以计数法为真实值, 两种方法平均相对误差分别为6.95%、3.11%。以3%NaCl为测试液, 鸭精液函数所测样品吸光度最佳范围小于鸡精液的, 以计数板法为真实值, 在吸光度0.054~0.123范围内的, 函数与计数板两种方法所得的精子密度的平均相对误差为4.61%。本文将促进家禽手持精子密度仪研发, 以及更好的使用哺乳动物精子密度仪。
鸡 鸭 精子密度 密度仪 细胞计数 roosters drakes sperm density density meter cell counting
1 长春理工大学 生命科学技术学院, 长春 130022
2 吉林农业大学 工程技术学院, 长春 130118
针对细胞工厂监控系统长工作距和大倾斜角的观测需求, 设计了一种结构简单、成像清晰的光学显微成像系统.由于获得的细胞图像光照和色彩不均、样本浑浊、细胞重叠、边界粘连较多、细胞间距不明显, 采用单尺度Retinex算法进行图像预处理, 并结合Otsu阈值分割法与K均值聚类法进行细胞图像分割处理, 最后应用改进的快速连通区域标记以及高准确度细胞计数方法进行细胞个数统计.仿真实验和实际测试结果表明: 该系统成像分辨率和清晰度均达到工程需求, 能够较清晰地辨识出培养皿中细胞的形态和分布情况.细胞显微图像处理方法取得了良好的图像增强效果, 弱化了由光照不均和样本浑浊造成的人眼视觉无法清晰分辨细胞的现象, 消除了由于图像分割不到位造成统计误差, 细胞计数准确度达到95%以上.该方法适合多种类型细胞监测与计数处理, 可满足细胞工厂实时准确监控的要求.
细胞工厂 光电监测 显微成像 细胞图像增强 细胞图像分割 细胞计数 计数准确度 Cell factories Optical monitoring Microscopic imaging Cell image enhancement Cell image segmentation Cell counting Counting accuracy
1 西南大学 工程技术学院，重庆 400715
2 重庆大学 新型微纳器件与系统技术国家重点学科实验室，重庆 400030
构建了用于微流控细胞分析芯片的发光二极管(LED)诱导透射式荧光检测微系统，以克服现有荧光检测系统体积大、能耗高，以及激发光光路、检测区域和荧光收集光路间光学耦合效率低等问题。该系统的激发光光路和荧光收集光路互成135°，LED发出的激发光经透镜聚焦和激发光滤色片滤光后，经直径为200 μm的小孔光阑限束，然后投射到微流控芯片通道末端的检测区域；产生的荧光及杂散光经加工后置于微流控芯片底部的发射光高通干涉滤色薄膜后，被光电倍增管收集。以HepG2肝癌细胞为测试样本对该荧光检测微系统的有效性进行了评测，结果显示：当LED工作电流为200 mA，PMT控制电压为3.5 V时，可产生与背景噪声明显区分的峰值信号；用250 s观测时间得到了8个平均峰高为0.7 V的峰值信号，与荧光显微镜观察结果一致，实现了细胞的在线计数检测功能。提出的系统为新型微全细胞分析提供了一种新的技术途径。
荧光检测 发光二极管(LED) 透射式光路 微流控芯片 细胞计数检测 fluorescence detection Light Emitting Diode(LED) transmitted optical path microfluidic chip cell counting detection
湖南师范大学生命科学学院, 湖南 长沙 410081
本工作旨在探讨贴壁培养细胞台盼蓝拒染试验的方法, 为其合理应用提出建议。用正常培养及NaN3作致死处理的人视网膜色素上皮细胞株-19, 进行原位贴壁细胞和培养体系上悬液中细胞的台盼蓝拒染实验, 并比较其原位法与计数板法所测活细胞率。与计数板法相似, 随染液浓度增高或染色时间延长, 原位台盼蓝拒染实验的活细胞率检测值逐渐增加。培养体系上悬液中脱落细胞的存活率显著低于贴壁的细胞, NaN3处理使脱落细胞增加。因此, 对于贴壁牢固的培养细胞, 原位台盼蓝染色是检测活细胞率的实用方法。根据细胞从培养表面上消化下来的难易程度和脱落到培养上悬液中的数目多少, 可选用原位染色法或/和计数板法台盼蓝拒染试验, 从而检测贴壁培养细胞的总存活率。
台盼蓝染色 贴壁培养细胞 活细胞率 细胞计数 trypan blue staining cultured adherent cell percent cell survival cell count
