FI81211B - Method and device for rapid determination of the form of cells or the like in a flow - Google Patents
Method and device for rapid determination of the form of cells or the like in a flow Download PDFInfo
- Publication number
- FI81211B FI81211B FI891550A FI891550A FI81211B FI 81211 B FI81211 B FI 81211B FI 891550 A FI891550 A FI 891550A FI 891550 A FI891550 A FI 891550A FI 81211 B FI81211 B FI 81211B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- channel
- cells
- different directions
- shape
- statistically
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Description
1 812111 81211
Menetelmä ja laite solujen tai vastaavien muodon nopeaan määrittämiseen virtauksesta - Förfarande och anordning för snabb bestämning av formen pä celler eller motsvarande i en Ström.Method and apparatus for the rapid determination of the shape of cells or the like from a flow - Förfarande och anordning för snabb bestämning av formen pä Celler eller motsvarande i en Ström.
Biotekniikan eräs hyvin mielenkiintoinen alue on saada kasveja, sieniä, bakteereja jne. muokatuksi perimältään siten, että niihin saadaan tiettyjä haluttuja ominaisuuksia. Esimerkiksi joku mikrobi saadaan tuottamaan runsaasti haluttuja antibiootteja. Eräs paljon käytetty tekniikka on altistaa solu säteilylle tai mutaatioita aiheuttaville kemikaaleille. Menetelmillä saadaan todennäköisyyksillä 10”^ - 10"? haluttuja mutantteja, joita sitten voidaan tuottaa suuria määriä ja jalostaa edelleen.One very interesting area of biotechnology is to inherit plants, fungi, bacteria, etc., so that they have certain desired properties. For example, a microbe is made to produce a large amount of desired antibiotics. One widely used technique is to expose the cell to radiation or chemicals that cause mutations. The methods yield, with probabilities of 10 "^ - 10"? The desired mutants, which can then be produced in large quantities and further processed.
Mikrobien kohdalla yksittäisten kantasolujen erotteluun pyritään laimentamalla niitä sisältävää liuosta, kunnes tietyssä tilavuudessa suurella todennäköisyydellä on vain yksi mikrobi. Tällöin päädytään käytännössä tilanteeseen, jossa noin puolet viljelyn käynnistykseen otetuista vakiotilavuuksista ei sisällä ollenkaan mikrobia ja viljemien tuottoteho alenee vastaavasti. Kasvisoluille laimennusmenettely ei sovellu, vaan solumassasta täytyy mikroskoopin avulla valita terveet halutut yksittäisso-lut erilliskasvatukseen. Jos nämä solut valitaan mikroskoopin levyltä mikropipetillä erilliskasvatukseen tiettyyn paikkaan elatuslevylle yksitellen, saavutetaan ehkä nopeus 1 solu minuutissa. Tällöin yhden ihmisen työaikaa kuluisi tuollaisen tyypillisen todennäköisyyden mukaan (10"5 - 10-6) vuodesta kymmeneen vuoteen. Automatisoimalla tekniikkaa osittain päästään nykyisin nopeuteen noin 5 solua minuutissa. Tällöin käytetään vielä ihmistä mukana suorittamassa puoliautomatiikan mukana solujen valintaa. Kehitteillä on tekniikkaa, joka muuttaa kuvan sähköisiksi signaaleiksi tietokonetta varten. Tietokone tekee näköhavaintojensa perusteella valinnan ja kääntää virtauksen hanalla haluttuun putkeen, josta edelleen haluttu solu kerätään automaattisesti yksittäiskasvatukseen. Tässä tekniikassa tulee rajaksi kameran kuvausnopeus ja toisaalta mikroskooppi ja nopea 2 81211 kamera tietojenkäsittelyineen on hyvin kallis ratkaisu. Mikroskooppi myös periaatteessa rajoittaa käytettyä aallonpituutta, koska se on tehty silmän näkemälle aallonpituudella, joka on vain osa optiikan lakeja noudattavasta sähkömagneettisesta säteilystä. Yleisenä toiminnan valvonta- ja arviointiperusteena erilaisissa biotekniikan fermentointiprosesseissa on tuotanto-liuoksen sisältämien solujen ja muiden partikkelien luonteen ja laadun tarkkailu. Täten seurataan mm. prosessissa käytettävien organismien elävyyttä ja erilaisten ei-toivottujen partikkelien esiintymistä. Tämä tehdään pienten kohteiden osalta mikroskoop-pisesti tietyin väliajoin otetuista näytteistä. Tässä kuvattu laitteisto mahdollistaisi jatkuvan seurannan, jolloin valvonta tehostuu ratkaisevasti.In the case of microbes, the aim is to separate the individual stem cells by diluting the solution containing them until there is a high probability that there is only one microbe in a given volume. In this case, in practice, a situation is reached in which about half of the standard volumes taken at the start of cultivation do not contain a microbes at all and the yield efficiency of the cultures decreases correspondingly. The dilution procedure is not suitable for plant cells, but healthy desired individual cells must be selected from the cell mass using a microscope for separate growth. If these cells are selected from the microscope plate with a micropipette for separate growth at a specific location on the medium, one may reach a rate of 1 cell per minute. According to such a typical probability (10 "5 - 10-6), one person's working time would be between ten and ten years. Partial automation now achieves speeds of about 5 cells per minute. In this case, humans are still involved in semi-automated cell selection. A technology is being developed that changes Based on its visual observations, the computer selects and diverts the flow with a tap to the desired tube, from where the desired cell is automatically collected for single growth. wavelength used, because it is made to the eye at a wavelength that is only part of the electromagnetic radiation that complies with the laws of optics. the monitoring and evaluation criteria in the various fermentation processes of biotechnology are the monitoring of the nature and quality of the cells and other particles contained in the production solution. Thus, e.g. the viability of the organisms used in the process and the presence of various unwanted particles. This is done for small objects from microscopically taken samples at certain intervals. The hardware described here would allow for continuous monitoring, making control crucial.
Keksinnön tarkoitus saavutetaan menetelmällä ja laitteella, joiden tuntomerkit on esitetty vaatimuksissa.The object of the invention is achieved by a method and a device, the features of which are set out in the claims.
Tämän keksinnön tärkeimmät edut ovat vaiintaoptiikan halpuus verrattuna mikroskooppi-kamera yhdistelmään, ja näitä voidaan laittaa rinnakkain useita hyvin edullisesti, koska valolähteitä ja tietojenkäsittelyä voidaan yhdistää. Myöskään käytetty aallonpituus ei rajoitu ainoastaan näkyvälle alueelle, vaan voidaan käyttää myös sopivia aallonpituuksia IR- ja UV-alueilta, jolloin lajittelu helpottuu. Myöskin UV-alueilla saadaan terä-vämpiä optisia rajoja, koska aallonpituus pienenee.The main advantages of the present invention are the low cost of the optics optics compared to the microscope-camera combination, and several of these can be placed in parallel very advantageously, since the light sources and the data processing can be combined. Also, the wavelength used is not limited to the visible range, but suitable wavelengths from the IR and UV ranges can also be used, making sorting easier. Also in UV areas, sharper optical boundaries are obtained because the wavelength decreases.
Seuraavassa esitellään keksintö tarkemmin periaatekuvan 1 avulla. Kuva on huomattavasti suurennettu, koska solujen tai mikrobien halkaisijat ovat yleensä alueella 0,1 - 0,001 mm ja putken pituus/leveys-suhdetta on suurennettu siten, että pituutta on suhteellisesti suurennettu vähemmän kuin leveyttä.In the following, the invention is presented in more detail by means of the principle diagram 1. The image is greatly enlarged because the diameters of the cells or microbes are generally in the range of 0.1 to 0.001 mm and the length / width ratio of the tube is increased so that the length is proportionally increased less than the width.
Soluja sisältävä neste tulee säiliöstä paineen avulla kuvan oikeasta laidasta putkeen tai kameraan (2), joka on kuvan syvyyssuunnassa paksuudeltaan vakio ja leveyssuunnassa voi aina li 3 81211 kuvauspaikkojen välillä laajentua turbulenssin tehostamiseksi ja virtausvastuksen pienentämiseksi. Valo tuodaan putkeen valokaapeleilla (11), (12), (13) jne, valo mitataan vastakkaiselta puolelta hyvin viivamaisesti eli noin 1/10-osa mitattavien solujen minimihalkaisijasta esimerkiksi fotodiodilla (21),(22), (23) jne. Kun solu tulee ensimmäiseen kuvauspaikkaan (4) ja ohittaa sen saadaan valon intensiteetistä kuvan (31) mukainen signaali. Vastaavasti kun solu kulkee seuraavan kuvauskohdan (5),(6) jne. ohi saadaan varjosignaalit (32),(33) jne. solujen eri projektioista solun pyöriessä tilastollisesti. Kun signaaleja otetaan noin 10:ssä kuvauspaikassa ja signaalit digitalisoidaan, voidaan tietokoneella piirtää solun ääriviiva, ja tunnistaa se muodoltaan. Virtausnopeus saadaan määrättyä ulos-tulevasta virtauksesta monella eri tavalla esim. laskennallisesti kun mitataan virtausmassa aikayksikössä. Kun haluttu solu tai mikrobi saadaan tunnistettua, niin se ohjataan analyysika-navan jälkeen nopeasti toimivan hanan tai muun sellaisen avulla yksittäiskasvatukseen.The fluid containing the cells enters the container by pressure from the right side of the image into a tube or chamber (2), which is constant in thickness in the depth direction of the image and can always expand in the width direction between the 3 31211 imaging sites to enhance turbulence and reduce flow resistance. Light is introduced into the tube by optical cables (11), (12), (13), etc., the light is measured on the opposite side in a very linear manner, i.e. about 1/10 of the minimum diameter of the cells to be measured, for example by photodiode (21), (22), (23), etc. enters the first shooting location (4) and bypasses it, a signal according to Fig. (31) is obtained from the light intensity. Correspondingly, as the cell passes the next imaging point (5), (6), etc., shadow signals (32), (33), etc. are obtained from different projections of the cells as the cell rotates statistically. When signals are taken at about 10 shooting locations and the signals are digitized, a cell outline can be drawn on a computer, and its shape can be identified. The flow rate can be determined from the outgoing-outflow in many different ways, e.g. by calculation when measuring the flow mass in a unit of time. Once the desired cell or microbe is identified, it is directed to the individual culture after the analysis channel by means of a fast-acting tap or the like.
Menetelmä ei rajoitu esitettyihin solu- ja mikrobisovellutuksiin, vaan se voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.The method is not limited to the cellular and microbial applications disclosed, but may vary within the scope of the claims.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI891550A FI81211C (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Method and apparatus for quickly determining the shape of cells or correspondingly in a stream |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI891550A FI81211C (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Method and apparatus for quickly determining the shape of cells or correspondingly in a stream |
FI891550 | 1989-03-31 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI891550A0 FI891550A0 (en) | 1989-03-31 |
FI81211B true FI81211B (en) | 1990-05-31 |
FI81211C FI81211C (en) | 1990-09-10 |
Family
ID=8528158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI891550A FI81211C (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Method and apparatus for quickly determining the shape of cells or correspondingly in a stream |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI81211C (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016178856A1 (en) | 2015-05-01 | 2016-11-10 | The Board Of Regents Of The University Of Texas System | Uniform and scalable light-sheets generated by extended focusing |
-
1989
- 1989-03-31 FI FI891550A patent/FI81211C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI81211C (en) | 1990-09-10 |
FI891550A0 (en) | 1989-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3946239A (en) | Ellipsoidal cell flow system | |
US8243272B2 (en) | Systems and methods for detecting normal levels of bacteria in water using a multiple angle light scattering (MALS) instrument | |
AU739824B2 (en) | A method and a system for determination of particles in a liquid sample | |
Koch et al. | Deduction of the cell volume and mass from forward scatter intensity of bacteria analyzed by flow cytometry | |
CA1117310A (en) | Parabolic cell analyzer | |
US6774995B2 (en) | Identification of particles in fluid | |
CA2047876C (en) | Method and apparatus for investigating and controlling an object | |
KR102100197B1 (en) | Continuous monitoring device of micro algae using flow cell | |
DE69228064T2 (en) | DEVICE FOR MONITORING LIQUIDS | |
EP0443700A2 (en) | Method for counting living cells of microbes and apparatus therefor | |
FI81211B (en) | Method and device for rapid determination of the form of cells or the like in a flow | |
GB2152660A (en) | Analysis of biological products | |
CN205157429U (en) | Quick detection device of microorganism based on mie scattering | |
CN106596434A (en) | Water quality detecting system | |
DE19611931A1 (en) | Optical measurment of fluid particulate content | |
IT1259750B (en) | PROCEDURE AND EQUIPMENT FOR MICROBIOLOGICAL ANALYSIS OF BIOLOGICAL SAMPLES IN SOLUTION | |
JP2734489B2 (en) | Method and apparatus for counting microbial living cells | |
McClary et al. | Ultraviolet microscopy of budding Saccharomyces | |
CN117470769B (en) | Sewage sludge microorganism flora concentration detection device and detection method | |
JPH05215666A (en) | Method and device for measuring number of bacteria | |
FI84232C (en) | FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER SEPARERING AV OENSKADE CELLER ELLER MOTSVARANDE TILL MOTSVARANDE ENSKILD. | |
JPH0923896A (en) | Counting apparatus of minute cell and counting method therefor | |
ITUD950070A1 (en) | EPR METHOD DETERMINATION OF THE ANTIMICROBIAL POWER OF SUBSTANCES IN LIQUID SUSPENSION |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed | ||
MM | Patent lapsed |
Owner name: OY ACATEC LTD |