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Time-resolved microfluidic flow cytometer for decoding luminescence lifetimes in the microsecond region.
Lab on a Chip ( IF 6.1 ) Pub Date : 2020-01-14 , DOI: 10.1039/c9lc00895k Yan Wang 1 , Nima Sayyadi 2 , Xianlin Zheng 1 , Travis A Woods 3 , Robert C Leif 4 , Bingyang Shi 5 , Steven W Graves 3 , James A Piper 1 , Yiqing Lu 6
Lab on a Chip ( IF 6.1 ) Pub Date : 2020-01-14 , DOI: 10.1039/c9lc00895k Yan Wang 1 , Nima Sayyadi 2 , Xianlin Zheng 1 , Travis A Woods 3 , Robert C Leif 4 , Bingyang Shi 5 , Steven W Graves 3 , James A Piper 1 , Yiqing Lu 6
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Time-resolved luminescence detection using long-lived probes with lifetimes in the microsecond region have shown great potential in ultrasensitive and multiplexed bioanalysis. In flow cytometry, however, the long lifetime poses a significant challenge to measure wherein the detection window is often too short to determine the decay characteristics. Here we report a time-resolved microfluidic flow cytometer (tr-mFCM) incorporating an acoustic-focusing chip, which allows slowing down of the flow while providing the same detection conditions for every target, achieving accurate lifetime measurement free of autofluorescence interference. Through configuration of the flow velocity and detection aperture with respect to the time-gating sequence, a multi-cycle luminescence decay profile is captured for every event under maximum excitation and detection efficiency. A custom fitting algorithm is then developed to resolve europium-stained polymer microspheres as well as leukemia cells against abundant fluorescent particles, achieving counting efficiency approaching 100% and lifetime CVs (coefficient of variation) around 2-6%. We further demonstrate lifetime-multiplexed detection of prostate and bladder cancer cells stained with different europium probes. Our acoustic-focusing tr-mFCM offers a practical technique for rapid screening of biofluidic samples containing multiple cell types, especially in resource-limited environments such as regional and/or underdeveloped areas as well as for point-of-care applications.
中文翻译：
时间分辨的微流式细胞仪，用于解码微秒区域内的发光寿命。
使用寿命在微秒范围内的长寿命探针进行时间分辨的发光检测在超灵敏和多重生物分析中显示出巨大潜力。然而，在流式细胞仪中，长寿命对测量提出了重大挑战，其中检测窗口通常太短而无法确定衰减特性。在这里，我们报告了一个时间分辨的微流式细胞仪（tr-mFCM），其中包含一个声聚焦芯片，它可以减慢流速，同时为每个靶标提供相同的检测条件，从而实现无自发荧光干扰的精确寿命测量。通过根据时间门控顺序配置流速和检测孔径，在最大激发和检测效率下，针对每个事件捕获多周期发光衰减曲线。然后开发了一种定制拟合算法，以解决against染的聚合物微球以及白血病细胞对大量荧光颗粒的侵害，实现接近100％的计数效率和大约2％至6％的寿命CV（变异系数）。我们进一步证明了用不同euro探针染色的前列腺和膀胱癌细胞的终生多路检测。我们的声学聚焦tr-mFCM提供了一种实用技术，可快速筛选包含多种细胞类型的生物流体样品，尤其是在资源有限的环境（例如区域和/或欠发达地区）以及即时医疗应用中。然后开发了一种定制的拟合算法，以解决abundant染色的聚合物微球以及白血病细胞对大量荧光颗粒的侵害，实现接近100％的计数效率和大约2％至6％的寿命CV（变异系数）。我们进一步证明了用不同euro探针染色的前列腺和膀胱癌细胞的终生多路检测。我们的声学聚焦tr-mFCM提供了一种实用技术，可快速筛选包含多种细胞类型的生物流体样品，尤其是在资源有限的环境（例如区域和/或欠发达地区）以及即时医疗应用中。然后开发了一种定制的拟合算法，以解决abundant染色的聚合物微球以及白血病细胞对大量荧光颗粒的侵害，实现接近100％的计数效率和大约2％至6％的寿命CV（变异系数）。我们进一步证明了用不同的probe探针对前列腺和膀胱癌细胞进行终生多路检测。我们的声学聚焦tr-mFCM提供了一种实用技术，可快速筛选包含多种细胞类型的生物流体样品，特别是在资源有限的环境（例如区域和/或欠发达地区）以及即时医疗应用中。我们进一步证明了用不同的probe探针对前列腺和膀胱癌细胞进行终生多路检测。我们的声学聚焦tr-mFCM提供了一种实用技术，可快速筛选包含多种细胞类型的生物流体样品，尤其是在资源有限的环境（例如区域和/或欠发达地区）以及即时医疗应用中。我们进一步证明了用不同euro探针染色的前列腺和膀胱癌细胞的终生多路检测。我们的声学聚焦tr-mFCM提供了一种实用技术，可快速筛选包含多种细胞类型的生物流体样品，尤其是在资源有限的环境（例如区域和/或欠发达地区）以及即时医疗应用中。
更新日期：2020-02-13
中文翻译：
时间分辨的微流式细胞仪，用于解码微秒区域内的发光寿命。
使用寿命在微秒范围内的长寿命探针进行时间分辨的发光检测在超灵敏和多重生物分析中显示出巨大潜力。然而，在流式细胞仪中，长寿命对测量提出了重大挑战，其中检测窗口通常太短而无法确定衰减特性。在这里，我们报告了一个时间分辨的微流式细胞仪（tr-mFCM），其中包含一个声聚焦芯片，它可以减慢流速，同时为每个靶标提供相同的检测条件，从而实现无自发荧光干扰的精确寿命测量。通过根据时间门控顺序配置流速和检测孔径，在最大激发和检测效率下，针对每个事件捕获多周期发光衰减曲线。然后开发了一种定制拟合算法，以解决against染的聚合物微球以及白血病细胞对大量荧光颗粒的侵害，实现接近100％的计数效率和大约2％至6％的寿命CV（变异系数）。我们进一步证明了用不同euro探针染色的前列腺和膀胱癌细胞的终生多路检测。我们的声学聚焦tr-mFCM提供了一种实用技术，可快速筛选包含多种细胞类型的生物流体样品，尤其是在资源有限的环境（例如区域和/或欠发达地区）以及即时医疗应用中。然后开发了一种定制的拟合算法，以解决abundant染色的聚合物微球以及白血病细胞对大量荧光颗粒的侵害，实现接近100％的计数效率和大约2％至6％的寿命CV（变异系数）。我们进一步证明了用不同euro探针染色的前列腺和膀胱癌细胞的终生多路检测。我们的声学聚焦tr-mFCM提供了一种实用技术，可快速筛选包含多种细胞类型的生物流体样品，尤其是在资源有限的环境（例如区域和/或欠发达地区）以及即时医疗应用中。然后开发了一种定制的拟合算法，以解决abundant染色的聚合物微球以及白血病细胞对大量荧光颗粒的侵害，实现接近100％的计数效率和大约2％至6％的寿命CV（变异系数）。我们进一步证明了用不同的probe探针对前列腺和膀胱癌细胞进行终生多路检测。我们的声学聚焦tr-mFCM提供了一种实用技术，可快速筛选包含多种细胞类型的生物流体样品，特别是在资源有限的环境（例如区域和/或欠发达地区）以及即时医疗应用中。我们进一步证明了用不同的probe探针对前列腺和膀胱癌细胞进行终生多路检测。我们的声学聚焦tr-mFCM提供了一种实用技术，可快速筛选包含多种细胞类型的生物流体样品，尤其是在资源有限的环境（例如区域和/或欠发达地区）以及即时医疗应用中。我们进一步证明了用不同euro探针染色的前列腺和膀胱癌细胞的终生多路检测。我们的声学聚焦tr-mFCM提供了一种实用技术，可快速筛选包含多种细胞类型的生物流体样品，尤其是在资源有限的环境（例如区域和/或欠发达地区）以及即时医疗应用中。
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