近日，瑞典烏普薩拉大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種成本低廉、易于組裝的活細(xì)胞成像設(shè)備。該設(shè)備由一部智能手機(jī)、幾個(gè)3D打印部件、一些現(xiàn)成的電子器件和一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的倒置顯微鏡組成。

“我們的目標(biāo)是讓發(fā)展中國家的實(shí)驗(yàn)室擁有細(xì)胞實(shí)時(shí)成像技術(shù)，這個(gè)項(xiàng)目告訴大家3D打印將如何改變世界各地的科學(xué)家的工作方式。在資金有限的情況下，3D打印為研究人員使用曾經(jīng)非常昂貴的研究方法提供了可能性，”烏普薩拉大學(xué)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)系的高級(jí)講師Johan Kreuger解釋說。

對于研究細(xì)胞如何對不同的刺激進(jìn)行反應(yīng)而言，能夠進(jìn)行細(xì)胞的實(shí)時(shí)成像至關(guān)重要。細(xì)胞的記錄視頻同樣重要，相比所能獲得的靜態(tài)圖像，視頻能提供更多更詳細(xì)的信息，研究人員借此也能在一段更長的時(shí)間內(nèi)研究細(xì)胞行為。

這項(xiàng)研究發(fā)表在《PLOS ONE》期刊上，其中涉及到升級(jí)舊有的標(biāo)準(zhǔn)倒置顯微鏡，大多數(shù)大學(xué)和醫(yī)院都配備有多臺(tái)這種顯微鏡。據(jù)了解，升級(jí)所需要的設(shè)備包括一些3D打印組件、能在商店購買到的電子器件和一部智能手機(jī)。研究結(jié)果表明，升級(jí)后的系統(tǒng)提供了良好的細(xì)胞培養(yǎng)條件，并且能對真實(shí)的活細(xì)胞進(jìn)行高分辨率的成像。

“您可以3D打印一些部件來固定您的手機(jī)，以及一個(gè)小型孵化器來讓細(xì)胞在其中成長，孵化器會(huì)將細(xì)胞加熱至37攝氏度，與人的體溫一樣，”Kreuger解釋說，“您還需要一些現(xiàn)成的消費(fèi)電子產(chǎn)品，對任何一個(gè)懂一點(diǎn)技術(shù)的人來說，這非常簡單。”

雖然這款DIY設(shè)備不具備一臺(tái)昂貴的實(shí)時(shí)成像顯微鏡的所有功能，但也已經(jīng)非常接近了。Kreuger指出，現(xiàn)在的許多智能手機(jī)都配備有可以捕獲細(xì)胞的多功能相機(jī)。研究團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了一款A(yù)PP，用戶可直接用手機(jī)控制溫度和進(jìn)行時(shí)間推移成像。

實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的人類腎細(xì)胞，圖片由本文所提到的DIY設(shè)備上的智能手機(jī)拍攝

研究表明，這款DIY設(shè)備有效地實(shí)現(xiàn)了活細(xì)胞的高分辨率成像，同時(shí)也為細(xì)胞培養(yǎng)提供了極好的條件。該設(shè)備甚至還包括一個(gè)內(nèi)置的濕度模塊來為細(xì)胞培養(yǎng)維持必要的水分。

“研究人員可以根據(jù)自身的具體需求來改造這款設(shè)備，改造的成本很低，并且不難。事實(shí)上，在未來，科學(xué)家自己創(chuàng)造和改造研究設(shè)備將變得更加普遍，而這將大大推動(dòng)技術(shù)的開發(fā)，”Kreuger說。可以毫不夸張地說，3D打印將繼續(xù)在這種開發(fā)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。