Дизайн Compact Imaging Platform и ее функциональные возможности. (a) CIP состоит из станции обработки изображений для хранения iPod Touch для визуализации, подложки C. elegans и охлаждающего вентилятора для контроля температуры. Он питается от USB-кабеля 5 В. (b) Нижняя часть CIP, показывающая светодиодную матрицу и корпус USB-компонента. (c) Несколько устройств CIP с питанием от USB-концентратора с включением/выключением освещения с помощью программируемого таймера. (d) Пять установок CIP, установленных друг на друга, работающих параллельно и помещенных в инкубатор с таймером. – Жизнь
В этой недавно опубликованной статье д-р Сива Ванапалли из Техасского технологического университета сообщает об испытаниях и производительности платформы компактных изображений (CIP), напечатанной на 3D-принтере, которая интегрирована с камерой смарт-устройства для фенотипирования всего организма модельного нематодного червя. С. Элеганс.
CIP не имеет внешних оптических элементов и не требует механической фокусировки, что упрощает оптическую конфигурацию. Небольшие габариты системы, питаемой от стандартного USB-порта, обеспечивают возможности от plug-and-play до параллельной работы и размещения в инкубаторах для контроля температуры.
Совместимость CIP с различными подсостояниями C. elegans. (а) Изображение животных, ползающих по 3-сантиметровой чашке с агаром (слева). Фактическое (в центре) и обработанное (справа) изображения также показаны с n = 24 животными. Область зеленого цвета указывает на бактериальный газон. (б) Изображение биения животных в каплях жидкости (слева). Фактическое (в центре) и обработанное (справа) изображение также показаны с n = 3 животными на каплю. Поле зрения позволяет визуализировать 6 лунок. (c) Изображение животных, ползающих по арене с микрожидкостными столбами (слева). Фактическое (в центре) и обработанное (справа) изображение также показаны с n = 51 животным на арене. Изображения обрабатывали с помощью Image JV 1.53 (NIH, Мэриленд, США), плагин wrMTrck.
Доктор Ванапалли и его команда демонстрируют совместимость CIP с различными субстратами C. elegans, включая чашки с агаром, капли жидкости на предметных стеклах и микрожидкостные чипы. Система была проверена с помощью поведенческих анализов и анализов тряски и показывает, что фенотипические показания хорошо согласуются с литературными данными. Пилотное исследование было проведено с использованием мутантных штаммов C. elegans, которое показывает, что фенотипические данные, собранные из CIP, успешно различают эти мутанты. Результаты этого исследования демонстрируют компактность, портативность и простоту использования, что делает CIP желательным для исследовательских и образовательных приложений на Земле и в космосе.
Контроль температуры CIP. (а) Температура была измерена в верхней части микрофлюидного чипа и в светодиодной камере. (b) Температурный профиль, собранный в течение 24 часов при установленных температурах инкубатора 15 ° C, 20 ° C и 25 ° C. Температурные данные светодиодной камеры и микрофлюидного чипа практически идентичны. (c) Таблица, показывающая среднюю температуру и стандартное отклонение для всех трех точек сбора.
Модельный организм Caenorhabditis elegans используется в самых разных областях: от фундаментальных биологических исследований до скрининга лекарств, моделирования болезней и исследований в области космической биологии. Эти приложения основаны на проведении фенотипических анализов всего организма, включая поведение и передвижение животных. Простота и универсальность, предлагаемые компактной платформой для обработки изображений, протестированной в этом исследовании, делают ее подходящей для будущих исследований C. elegans на Международной космической станции, где научные эксперименты ограничены размером системы, весом полезной нагрузки и временем экипажа. Статья доступна онлайн здесь: Компактная платформа визуализации для проведения фенотипических анализов C. elegans на Земле и в космическом полетеЖизнь (открытый доступ)
Это исследование было профинансировано грантом космической биологии «Определение мышечной силы у Caenorhabditis elegans, летающих в космос» доктору Шиве Ванапалли из Техасского технологического университета. Доктор Ванапалли является профессором кафедры химической инженерии, где он изучает микрофлюидику, гидромеханику капель, растворов полимеров и клеток, механику опухолевых клеток и диагностику рака, устройства для скрининга лекарств и биологию C. elegans.
Астробиология, Трикодер, космическая биология
