안녕하세요.
바이오앤드 입니다 !!
기존의 광학렌즈형 Cell counter 로 초점을 맞추던 시대는 끝났습니다.
이제는 3D Digital Holographic Microscopy 기술로 입체적인 Cell counter 시대가 왔습니다.
그렇다면 Digital Holographic Microscopy 기술은 어떤 것 일까요 ??
줄여서 DHM 기술이라고 말합니다.
기존의 Cell counter 는 광학현미경을 이용하여 측정을 했다면 DHM 기술을 이용한 디지털현미경은 3D로 입체공간내에 존재하는 모든 세포들을 하나도 놓치지 않고 완벽하게 측정을 할 수 있는 기술입니다.
광학현미경 vs 디지털현미경
광학현미경을 사용하기 위해서는 렌즈의 배율을 조정하기 위해서 어느 정도 높이의 간격과 공간이 필요합니다.
그래서 광학현미경을 기반으로 하는 Cell counter 의 경우에는 제품이 일반적으로 크기가 어느정도는 커야합니다.
디지털현미경을 사용한다면 이런 간격 조절이 필요가 없습니다.
따라서 제품의 크기가 모바일 기기 처럼 작으면서 주머니에 넣고 다닐수 있도록 제작이 가능합니다.
또한 디지털현미경은 빛을 쏘고 렌즈를 통해서 빛을 받아들이는 광학현미경 방식이 아니라 다면적에 존재하는 입체 sensor 들을 통해서 빛을 감지하여 가상의 이미지를 형성시킵니다. 렌즈가 없기 때문에 auto-focusing 할 필요도 없어서
영구적으로 관리가 되기 때문에 완벽한 Cell counting을 보장 할 수 있습니다.
디지털 현미경 사용시 Cell counting의 장점은 다음과 같습니다.
1. focus 를 맞출 필요가 없습니다 ( No Auto-focus )
2. 크기가 작게 만들수 있어서 휴대하기 매우 편리합니다.
3. 별도의 염색이 필요가 없습니다.
4. 한번 충전으로 연속 5시간을 사용 할 수 있습니다.
5. 3D 입체이미지 분석으로 완벽에 가까운 측정결과를 제공합니다.
디지털현미경을 이용하면 가장 좋은 점이 염색이 필요가 없기 때문에 세포의 모양과 상태를 정확하게 구분 할 수 있다는 점입니다.
따라서 Viability 생존율 측정에 대한 확인도 별도의 염색 과정이 필요가 없습니다.
세포의 모양은 생존 유무에 따라서 mophology 가 변하는 것을 확인 할 수 있습니다.
죽은 세포의 특징
1. Necrosic : 세포막과 핵막이 열려있는 상태로 변합니다.
2. Apotosis : 세포가 여러개의 사멸체로 분열합니다.
이런 식으로 정상세포와 죽은 세포의 차이를 인지하여 세포의 모양을 기준으로 Viability 를 측정하게 됩니다.
기존의 Cell counter 의 Viability 확인방법
1. Trypan Blue 염색처리
푸른색 염료를 이용하여 세포의 생존 유무를 확인 하는 방법입니다. 이는 광학현미경의 경우, 별도로 죽은 세포를 확인 하는 방법이 없기 때문에 세포막이 열려있다면 세포가 염색되어 죽은 세포로 확인이 되며, 살아있는 세포의 모양으로 확인 할 수 밖엔느 없는 방법입니다.
현재는 Cell counter 이외에도 manual 방식의 cell counter 인 hematometer 방법도 널리 사용되고 있습니다.
어떻게 보면 가장 기본적인 측정방법이며, 염색유무에 따라서 전체 세포를 Counting 한 이후 염색된 세포와 염색되지 않는 세포를 분리하여 Viability 로 접목하는 방법이라고 이해하시면 됩니다.
하지만, 두가지 방법 모두 광학현미경으로 찍은 이미지로 분석하거나 연구자의 눈으로 직접 현미경을 들여다 보아야 하는 이미지이기 때문에 2D 이미지 입니다. 따라서 겹치는 세포나 Stacking 되어 있는 세포 그리고 겹겹히 층이져 있는 세포들의 경우는 정확한 카운팅을 하기가 어려운 단점이 있습니다. 그리고 Trypan Blue 시약의 독성으로 인하여 정상세포들이 damage를 입는 경우도 있습니다.
2. AOPI 염색처리
형광염료로 염색하여 세포를 염색하는 방법입니다. 이 방법을 사용하는 이유는 간단합니다.
1) Typan Blue 염색보다 더 정확한 Viability 측정이 가능하기 때문
2) DNA를 가진 세포만 별도로 counting 해서 Viability 확인이 가능하기 때문
이러한 부분이 가능한 이유는 AOPI 염색의 원리 때문입니다.
AO : DNA 를 염색하는 염료로 세포막을 투과하여 DNA 를 가진 모든 세포를 염색합니다. 만약 RNA 기반의 세포
(적혈구, 혈구세포 등등) 과 같은 세포와 섞여 있다면 ??
DNA 만 가진 세포만 선택적으로 염색이 가능합니다.
PI : AO로 염색된 DNA 를 붉은색으로 변화시킵니다. 단 PI 는 세포막을 통과하지 못합니다. 그래서 세포막이 열려 있는
세포만 선택적으로 염색을 하기 때문에 죽은 세포를 구별할 수 있습니다.
새로운 방식의 Digital Holographic Microscopy 기술의 등장
3) Digital Holgoraphic Microscopy (DHM) 로 Viability 확인
그렇다면, DHM 기술로 확인하는 방법은 이러한 염색과정이 필요하지 않다는 말인데요...
어떻게 가능한 가요 ??
LED
Light
Sample (cells)Dectection Hologram
여기까지 1차로 이미지가 형성됩니다.
Digital Image Reconstruction
3D Image
2차로 분석과정을 통해서 이미지를 분석하고 box 네모박스를 만들어내고 Viability 를 확인합니다.
투과율을 이용하여 세포의 모양을 정하기 때문에 Typan Blue 의 처리 유무에 상관없이 모두 동일한 이미지가 만들어 질 수 있습니다.
이러한 DHM 기술을 영상으로 정리하면 다음과 같습니다.
LED 빛을 쏘게 되면
살아 있는 세포는 빛을 그대로 통과합니다. (Penetration)
죽은 세포는 빛을 통과하지 못하고 굴절합니다 (Reflection)
통과된 빛 (Penetration) 과 굴절된 빛 (Reflection) 을 모두 감지하여 Sensor로 들어가게 됩니다.
광학현미경 방식의 기존 Cell counter (auto focusing 필요) 의 경우는 trypan blue 염색과정이 반드시 필요합니다.
한 2D 상의 이미지로 분석을 하기 때문에 세포들이 겹쳐있거나 stacking 혹은 Layers 층을 이루는 경우에는 보여지는 윗부분의 이미지로만 판단을 할 수 없습니다.
하지만, 디지털 방식인 fluidlab R-300 은 입체적 공간내의 모든 3D 공간안에 존재하는 세포들 모두를 정확하게 구분하여 세포들이 겹치거나 Cluster 되어 있거나 Stacking, Layer층을 이룬다고 하여도 모든 공간에서 전부 빛의 투과 및 반사를 구분하여 세포주변에 가상의 물결모양의 링을 형상화한 이미지를 만들에 알고리즘을 통해 분석하여 측정이 가능합니다.
또한 같은 방법으로 Viability 도 염색없이 완벽하게 처리 할 수 있습니다.
Typan Blue 염색으로 처리를 하지 않아도 3D입체 이미지를 형상화하여 정확하게 측정을 합니다.
또한 Typan Blue 염색을 한다고 하여도 동일하게 측정이 됩니다.
따라서, DHM 기술을 이용한 cell counter 의 경우에는 세포의 모양을 이미지로 만들고 다시 한번 더 분석하는 과정에서 세포의 Viability 생존율 측정을 확인하기 때문에 매우 정교한 분석이 가능합니다.
실제 측정된 세포 확대 이미지 1 (non-staining : 염색처리 없음)
Live Cell : 빛이 투과되어 센서가 인식하고 자동으로 가상의 홀로그램을 입혀서 연두색 네모박스로 지정
Dean Cell : 반사된 빛을 센서가 인식하고 자동으로 가성의 홀로그램을 입혀서 네모박스로 지정
셀제 측정되 세포의 이미지 2 ( non-staining : 염색 처리 없슴 )
제품에서도 본 이미지를 확인 할 수 있지만, 모든 이미지 및 데이터는 WFi 이나 Hot Spot 을 통해서 외부로 보낼 수 있습니다.
제품을 구매하시면 무료로 제공되는 Sofware 프로그램을 통해서 PC 나 노트북에서 고해상도의 이미지를 확대하시면 얻을 수 있습니다.
독일의 기술력으로 Digital Holographic Microscopy 를 만들었습니다.
anvajo
fluidlab -R300
Digital Holographic Microscopy 기술을 이용하여 Cell counter 기능을 수행하기 때문에 작으면서도 휴대하기 편리하여
장소에 구애를 받지 않고 어디에서나 편리하게 사용이 가능한 제품입니다.
전원의 연결 없이도 어느 장소에서도 편리하게 사용 할 수 있습니다.
휴대성도 매우 편리합니다.
DHM 기술을 이용한 Cell counter 는 염색 혹은 희석없이도 측정의 오차를 상당부분 줄일 수 있습니다.
Cell Counter도 이제는 염색이나 희석 없이도 한방울이면 충분합니다 !!
편리하게 정학한 Cell counting 을 하고 싶으시다면,
fluidlab R-300 을 경험하시면 됩니다ㅏ.
본 제품에 대항 문의 사항이 계시거나 , 데모를 원하실 경우
아래의 이메일 혹은 전화로 문의를 주시면 대단히 감사드립니다.
https://www.bioand-anvajo.com/
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Hologram을 이용한 Trypan Blue 염색이 필요없는 휴대용 Cell Counter, 375nm ~ 700nm 측정이 가능한 Spectrophotometer 두가지 기능을 포함한 Anvajo만의 특허기술을 사용한 혁신적인 제품입니다.
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