Phổ quang huỳnh quang vi mô bằng xử lý hình ảnh kỹ thuật số: đo pH tế bào chất.

Một giao diện của thiết bị phổ quang huỳnh quang vi mô của chúng tôi với một hệ thống xử lý hình ảnh thực hiện các phép đo phổ quang huỳnh quang vi mô trong các tế bào sống bằng cách xử lý hình ảnh kỹ thuật số. Các tham số quang phổ huỳnh quang có thể được đo bằng cách xử lý hình ảnh kỹ thuật số trực tiếp từ các hình ảnh vi mô của tế bào và được tự động chuẩn hóa cho chiều dài đường đi và thể tích có thể tiếp cận. Do đó, một "bản đồ" tế bào chất chính xác của các tham số quang phổ khác nhau có thể được tạo ra. Giá trị pH tế bào chất ở trạng thái nghỉ của tế bào nguyên bào (tế bào 3T3) đã được xác định bằng cách đo tỷ lệ huỳnh quang fluorescein được kích thích bởi hai bước sóng liên tiếp (489 và 452 nm). Dextran được gắn fluorescein tiêm vào tế bào được sử dụng làm chỉ số pH, vì nó bị kẹt trong tế bào chất nhưng không được vào nhân và các bào quan khác. Giá trị pH trung bình trong tế bào chất là 6.83 (+/- 0.38). Tuy nhiên, pH tế bào chất thể hiện một phân bố không đơn điệu, với giá trị pH trung bình thấp hơn là 6.74 (+/- 0.23). Khi tế bào 3T3 hấp thụ môi trường chứa dextran fluorescein, các pinosome ở ngoại vi nhân có pH thấp hơn so với những pinosome gần hơn với mép gấp nếp của tế bào. Hệ thống xử lý hình ảnh hiện tại được phân tích về độ tuyến tính của phát hiện, hiện tượng tán xạ ánh sáng, tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu, đường chuẩn, và độ phân giải không gian. Các kết quả thu được từ phân tích hình ảnh kỹ thuật số được chứng minh là có thể so sánh với các kết quả từ phổ quang huỳnh quang vi mô tiêu chuẩn. Chúng tôi cũng thảo luận về một số ứng dụng khác của kỹ thuật hình ảnh tỷ lệ này trong sinh học tế bào.