|
|
Raman tweezers in microfluidic systems for automatic analysis and sorting of living cells
Pilát, Zdeněk
We have devised an automatic analytical and sorting system combining optical trapping with Raman spectroscopy in microfluidic environment, together with computerized real time image analysis, spectra processing and micromanipulation. This device serves to identify and sort biological objects, such as living cells of various prokaryotic and eukaryotic organisms based on their Raman spectral properties. This approach allowed us to collect information about the chemical composition of the objects, such as the presence and composition of lipids, proteins, or nucleic acids without using artificial chemical probes such as fluorescent markers. The non-destructive and non-contact nature of this optical analysis and manipulation allowed us to separate individual living cells of our interest in a sterile environment and provided the possibility to cultivate the selected cells for further experiments. The special microfluidic chip uses gravity to move the cells across the sorting area. Our system uses dedicated software to achieve fully automated spectral analysis and sorting. The devised system is a robust and universal platform for non-contact sorting of microobjects based on their chemical properties. It could find its use in many medical, biotechnological, and biological applications.
|
|
|
Ramanova pinzeta pro třídění živých buněk
Pilát, Zdeněk ; Ježek, Jan ; Kaňka, Jan ; Šerý, Mojmír ; Jákl, Petr ; Zemánek, Pavel
Navrhli jsme a otestovali zařízení pro automatizovanou analýzu a třídění živých buněk fotoautotrofních mikroorganismů (řas) a jiných mikroobjektů kombinující laserovou pinzetu a ramanovský mikrospektrometr. Součásti tohoto systému jsou je i speciální mikrofluidní čip a řídicí software zajišťující analýzu obrazu a spekter v reálním čase. Účelem zařízení je nedestruktivní analýza živých buněk a jejich separace za účelem další kultivace. Analytickým nástrojem je zde Ramanova spektroskopie, která dovoluje náhled do chemického složení zkoumaných buněk.
|
|
|
Opticky zachycené laditelné kapénkové mikrolasery
Ježek, Jan ; Pilát, Zdeněk ; Brzobohatý, Oto ; Jonáš, Alexandr ; Aas, M. ; Kiraz, A. ; Zemánek, Pavel
Emulzní mikrokapénky, které se nemísí s okolní nosnou kapalinou, přestavují dokonalé kulové mikroobjekty s ideálně hladkým optickým povrchem. Lze v nich vybudit speciální mody (tzv. Whispering Gallery Modes - WGM) s extrémně vysokým činitelem jakosti a následně velmi úzkou spektrální odezvou. Jsou-li tyto kapénky vhodně fluorescenčně obarveny a opticky čerpány, jednotlivé WGM fungují jako kruhové rezonátory, ve kterých se generuje koherentní záření. Takový kapénkový mikrolaser představuje miniaturní zdroj koherentního záření, který lze bezkontaktně přemísťovat a jehož emisní spektrum je extrémně citlivé na změny velikosti, tvaru a rovněž indexu lomu v okolí povrchu kapénky.
|
|
|
Ramanovská pinzeta: princip a aplikace
Bernatová, Silvie ; Samek, Ota ; Pilát, Zdeněk ; Ježek, Jan ; Kaňka, Jan ; Šiler, Martin ; Zemánek, Pavel
Ramanovská pinzeta kombinuje optickou pinzetu a ramanovskou mikrospektroskopii. Silové účinky fokusovaného laserového svazku zacíleného na mikrometrové objekty (živé i neživé) umožní prostorové zachycení objektů (tzv. optická pinzeta).Záření nepružně rozptýlené zachyceným objektem (Ramanův rozptyl) nese informaci o molekulárních vazebných vibracích v objektu a napomáhá určit jeho chemické složení s mikrometrovým prostorovým rozlišením (tzv. ramanovská mikrospektroskopie). Jediný laserový svazek nám tak umožní bezkontaktně a sterilně zachytit mikroobjekty v kapalině a současně je diagnostikovat, aniž by byla poškozena jejich struktura nebo fyziologie. Vlnová délka je volena tak, aby nedocházelo k absorpci záření a tím i k destrukci objektu a současně, aby byl Ramanův rozptyl detekovatelný. Pro živé mikroorganismy je vhodné volit delší vlnové délky (700-900 nm). Při takto zvolené vlnové délce, je možné požadovaný objekt sledovat i několik hodin (tzv. časosběrná měření) nebo naopak sledovat velmi rychlé dynamické procesy.
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
host ::
RSS.