실험실로 돌아오면 한 가지 공통된 걱정은 지연된 실험을 어떻게 따라잡을까 하는 것입니다. 사회적 거리두기로 귀중한 시간이 허비되었을 경우 실험을 가속화하고 일정을 맞출 수 있도록 하는 데 도움이 될 조언을 드립니다.
기본 전략은 더 빠르게, 동시에 또는 이 두 가지를 다 수행하는 것입니다. 하지만 어떻게 하는 거죠? 방법은 대용량 또는 고속 처리 실험의 고유한 접근법에 사용된 개념에서 배우고 자신의 프로젝트에 적용하는 것입니다.
다음은 현미경 실험을 가속화하는 5가지 실용적 방법입니다.
1. 더 많은 샘플을 관찰합니다.
관찰해야 할 슬라이드나 접시가 두 개 이상일 경우 동시에 관찰하는 게 어떻습니까?
결국 설정은 간단합니다. 도립 현미경 스테이지는 160 × 110mm 크기의 K 마운트 같이 범용 장착 표준을 사용합니다. 또한, 많은 공급업체들은 다양한 샘플을 처리할 스테이지 인서트를 제공합니다.
여러 접시 또는 여러 슬라이드를 관찰하는 빠르고 간편한 이 해결책을 통해 동시에 실험을 수행할 수 있으며 많은 시간을 절약할 수 있습니다. 이 방법은 샘플 교환 및 일반 실험 설정의 시간을 줄여주는데 그 이유는 초점 맞추기나 이미지 획득 최적화 같은 시간 소모가 큰 대부분의 설정 프로세스가 여러 샘플에도 거의 같기 때문입니다.
현재, 연구소들이 계속해서 사회적 거리두기를 실천하고 실험실 접근을 제한함에 따라 실험실 내의 시간을 줄이는 것이 분명한 장점이 됩니다.
그림 1. 현미경 스테이지에 접시를 하나만 놓지 않고 세 개를 놓으면 실험 준비 및 설정 최적화에 소요되는 시간을 줄일 수 있으며 실험실 내의 시간이 단축됩니다.
2. 속도를 높입니다.
다음으로 이미지 획득의 속도를 최적화합니다. 이미지 획득을 지체시키는 일반적인 병목 현상이 필터나 형광 큐브의 기계적인 전환 프로세스이기 때문에 다음 아이디어를 고려해볼 만합니다.
- 이미지 획득 순서 최적화: Z 스택에 대한 Z 이동이 형광 필터 교환보다 더 빠를 경우 형광 채널 전환 후 다음 채널로 이동하지 않고 다중 Z 스택에 대한 이미지를 획득해야 합니다(그림 2, 중앙).
- 멀티밴드 큐브와 LED 광원 결합: 최신 현미경 기술은 절충 없이 향상을 제공합니다. LED 광원과 멀티밴드 필터의 결합은 이러한 향상의 예입니다 각
채널의 단일 밴드 전용 필터가 일반적으로 형광 블리딩을 예방하는 최적의 솔루션임에도 불구하고 최신 LED 광원은 해당 블리딩 및 빠른 파장 전환
특징을 방지하기에 충분한 선명한 스펙트럼을 가집니다. 이를 통해 멀티밴드의 장점을 활용하여 이미지 획득 시간을 단축할 수 있습니다.
멀티밴드를 사용하는 한 가지 팁은 되도록 더 긴 파장에서 더 밝은 염료를 사용하는 것입니다. 그 이유는 블리딩이 짧은 파장(고에너지)에서 긴
파장(저에너지)까지 발생하기 때문입니다.
그림 2. 각 순서가 소요되는 시간을 보여주는 이미지 획득 순서 변화 (상단) Ch > Z 순서, (중앙) Z > Ch 순서, 채널 전환을 위한 기계적 이동을 줄여 시간을 절감할 수 있음 , (하단) Ch > Z 순서, 채널 전환을 위한 기계적 이동이 없음.
- Z 스택 수 감소: 또 한 가지 고려 사항은 Z 획득 시간을 줄이는 것입니다. 신뢰할 만한 자동 초점 메커니즘을 가진 경우 Z 위치를 너무 많이 획득할 필요가 없으며 이미지 획득 시간을 줄여 여기광에서의 광독성을 최소화할 수 있습니다.
3. 처리량과 이미지 품질과의 균형을 유지합니다.
일반적으로 최고의 품질 이미지 획득을 시도해야 합니다. 결국, 이미지가 데이터의 주요 소스이므로 이미지 품질이 다운스트림 분석의 품질을 결정합니다. 하지만 프로젝트를 가속화하기 위해 실험 목적에 필요한 이미지 품질의 수준을 고려해볼만 합니다. 다음은 고려해야 할 두 가지 사항입니다.
- 속도 대 품질: 이미지 품질과의 한 가지 큰 절충은 시야(FOV) 및 이미지 획득 시간입니다. FOV의 주변 영역을 사용하지 않을 경우 더 평탄하고 더 균일한
이미지를 얻을 수 있습니다. 하지만 이로 인해 같은 영역을 다루는 데 더 많은 이미지 획득이 야기되어 더 오랜 시간이 소요됩니다. 이러한 전략은
주변 영역의 이미지 불균일에 최소 영향을 미치는 심리스 스티칭 또는 정밀한 정량적 분석을 형성합니다. 하지만 완벽한 심리스 스티칭 이미지가
필요하지 않은 경우 연구에 충분한 해상도를 제공할 수 있다면 더 넓은 FOV 또는 훨씬 더 낮은 배율의 사용을 고려합니다. 속도와 품질을 절충할 수 없는
상황인가요? 그렇다면 전체 FOV에 대해 최고로 평탄하고 균일한 이미지를 생성할 수 있는 최신 고성능 대물렌즈를 사용하십시오.
그림 3. (상단) 광축에서의 조도 및 시야의 주변 영역에서의 조도는 이미지 품질에 영향을 미칠 수 있는 한 가지 요소입니다. FOV가 큰 경우 명암이 악화됩니다. (하단 좌측) FOV가 큰 스티칭은 이미지 획득 시간의 감소를 의미할 수 있지만 이미지 이음매가 두드러질 수 있습니다. 이 전략은 낮은 이미지 품질이 허용될 때 실험 속도를 높일 수 있습니다. (하단 우측) 심리스 스티칭 이미지가 필요한 경우 작은 FOV를 사용하십시오.
- 용기 유형: 유리 바닥 접시 또는 플레이트가 이미지 품질에 가장 좋지만 폴리스티렌 플레이트는 비용 절감 및 세포 부착 향상 효과가 있습니다. 다음은
비유리 용기 선택 시 팁입니다.
- 용기 유형은 이미지 품질과 작동 거리(WD)에 모두 영향을 미칩니다. 플라스틱 플레이트 같이 두꺼운 용기를 사용하여 이미징 작업 시 더 긴 작동 거리가 필요합니다. 대부분의 플라스틱 용기의 두께는 0.5–1mm이며 유리 바닥 용기(0.17mm) 보다 더 두껍습니다. 두꺼운 용기에 대해 작동 거리가 충분히 길게 하여 대물렌즈를 사용해야 합니다.
- 시스템이 플라스틱 용기와 호환되는지 확인합니다. 예를 들어, 플라스틱의 편광으로 인해 미분 간섭 대비(DIC)를 플라스틱 용기에 사용할 수 없습니다.
- 플라스틱 용기에는 어느 정도의 자가형광이 있습니다. 자가형광 수준이 낮은 경우 많은 배경광을 유발하지 않는 반면, 자가형광 수준이 높은 경우 샘플에서 나오는 형광을 감출 수 있습니다. 실험을 위한 용기를 선택하기 전에 특히 자외선이나 파란색 여기광과 함께 항상 자가형광을 확인합니다,
4. 데이터 일관성 및 참조점을 확인합니다.
많은 샘플로 실험을 수행할 경우 데이터 일관성 및 참조점이 데이터 신뢰성 및 재현성의 비결입니다. 방법:
- 안정된 세포계를 사용합니다
- 환경 균일성(특히 온도)이 중심 영역과 다른, 플레이트의 주변부는 피합니다
- 항상 양성 및 음성 참조 샘플을 갖춥니다
- 특히 실온에서 환경 안정성을 확인합니다
5. 야간 실험 기회를 활용합니다.
대용량 스크리닝 시스템 또는 전체 슬라이드 이미징 스캐너 같은 일부 전동 및 자동 시스템은 이미지 획득을 위한 일괄 처리 기능이 있습니다. 일괄 처리는 분석 소프트웨어에도 사용할 수 있습니다. 야간에 처리하기에 충분한 샘플이나 데이터가 있는 경우 이를 시도해야 합니다. 연구원이 잠자는 동안에도 도구는 실험을 계속할 수 있습니다.
실험실이 직원의 안전 및 건강을 보장하기 위해 일일 정책을 조정하므로 야간 실험은 실험실 정책상 갑작스런 변경이나 예상치 못한 제재 위험을 야기할 수 있습니다. 야간 실험을 진행하기 전에 문제가 없을지 관리자와 상의하십시오.
