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Kabelgebundene Petrischale gibt Echtzeit-Updates
Ein neuer Prototyp einer Petrischale kann ein Bild von dem, was darauf wächst, erstellen und diese Informationen an einen Laptop senden, alles aus einem Inkubator. Der Prototyp mit dem Namen ePetri wurde aus Legosteinen und einem Handy-Bildsensor erstellt und verwendet Licht von einem Google Android-Smartphone.
Eine smarte Petrischale: Zellen werden direkt auf dem Bildsensor von ePetri gezüchtet, dem gleichen Typ, der in Mobiltelefonen verwendet wird.
Normalerweise lässt man die Zellen in einem Brutschrank und kontrolliert sie einfach von Zeit zu Zeit, sagt Michael Elowitz , einem Professor für Biologie am Caltech, der das Papier mitverfasst hat. Mit ePetri ist es so, als ob Sie kontinuierliche Tweets von den Zellen erhalten, anstatt eine gelegentliche Postkarte.
Eine Probe wird auf einen kleinen Bildsensorchip gelegt, der den LED-Bildschirm eines Android-Telefons als Lichtquelle verwendet. Das gesamte Gerät wird in einen Inkubator gestellt und der Bildsensorchip wird über ein Kabel mit einem Laptop außerhalb verbunden. Während der Bildsensor in Echtzeit Bilder der wachsenden Zellen aufnimmt, fügt der Laptop Hunderte von Bildern zusammen, um ein hochauflösendes Bild von dem zu erstellen, was auf der Schüssel passiert.
Die Auflösung ist ähnlich wie bei einem herkömmlichen Mikroskop – fein genug, um den Inhalt von Zellkernen zu sehen, sagt Senior-Autor Changhuei Yang , Professor für Elektrotechnik und Biotechnik am Caltech. Der Prototyp wurde in a . beschrieben Papier erscheint online diese Woche im Proceedings of the National Academy of Sciences.
Der Blick in die Zellen, während sie im Inkubator bleiben, hat eine Reihe von Vorteilen. Zum einen ist jedes Gerät ein eigenes linsenloses Mikroskop, sodass viele Proben auf einmal automatisch am Laptop überwacht werden können. Anstatt ein Mikroskop zu verwenden, das nur einen winzigen Teil einer Probe fokussieren kann, erhalten die Forscher außerdem ein Bild davon, was auf der gesamten Petrischale passiert – was bei Stammzellen, die sich oft verändern, sehr helfen würde in verschiedene Arten von Zellen und bewegen sich.
Das Team arbeitet auch an einem in sich geschlossenen System mit eigenem Inkubator, das schließlich als Desktop-Diagnosewerkzeug in einer Arztpraxis verbleiben könnte, damit Bakterienproben nicht zum Testen in ein Labor geschickt werden müssen.
Die geringen Kosten ermöglichen es einem, kreativ darüber nachzudenken, wie dies in Zukunft genutzt wird, sagt Jeffrey Morgan, ein Professor an der Brown University, der nicht an der Studie beteiligt war. Das neue Gerät könnte beispielsweise Zeit und Kosten für das Hochdurchsatz-Drogenscreening einsparen und billigere Diagnosewerkzeuge schaffen.