Encellig masspektroskopi är en teknik för att analysera målcellsorganeller nästan som de är, genom att ta ut dem från en levande cell vid en önskad tidpunkt med hjälp av en nanosprayspets medan du spårar cellens rörelse under mikroskop. Denna teknik förväntas vara ett kraftfullt verktyg för att reda ut molekylära mekanismer för dödsfallen, encellsdiagnos och personlig medicin. Dock, befintlig teknik kräver manuell sug från en enskild cell en efter en, sålunda beror dess precision i hög grad på operatörernas kompetensnivå. Också, det tar avsevärt lång tid att analysera många celler. Följaktligen, Kraven på automatisk sugning och mycket högre provtagningseffektivitet har ökat.

För att övervinna sådana problem, vi har utvecklat en automatisk suganordning genom att kombinera sådana teknologier som cellulär bildanalys för att välja målet, precisionspositionering av målplatsen i en cell, och en mjukvara för sug med ett klick. Specifikt, du tar mikroskopbilder av celler och beräknar deras funktionsmängder, som form och storlek, och fluorescerande intensitet. Eftersom sådana funktionsmängder återspeglar förändringarna som orsakas av läkemedelsdoser, de är användbara som objektiv referens för att specificera målceller och för att upprätthålla hög reproducerbarhet av sugna prover. (Figur 1)

Dessutom, Yokogawa Electric Corporations egenutvecklade konfokalmikroskopiteknik och bildanalysmetoder möjliggör tredimensionell mätning av cellformen och precisionspositionering av sugplatsen med mikronordningens noggrannhet.

När det gäller detektering av spetspositionen, vi har utvecklat en "detektion genom bildintensitet"-metod som kan detektera spetsplatsen med en noggrannhet på mindre än en mikron. (Fig.2 och Fig.3)

Vidare, lära sig av expertoperatörernas erfarenheter, vi har definierat den lämpligaste positionen för att suga, och har införlivat denna information i programvaran, vilket ger inte bara sugplatsen utan även sugförhållanden som tryck och tid. Som ett resultat, användare kan suga målcellsorganellerna med ett klick samtidigt som de observerar bilderna av målcellen. Prototypmodellen, som har alla sådana nya funktioner, har framgångsrikt erhållit totalt 22 prover per timme, vilket är 4 gånger mer effektivt än en manuell operation, och på så sätt lyckades få fram de specifika substanserna från målpositionen för målcellen med hög effektivitet och precision.

Förverkligandet av en mycket reproducerbar automatisk suganordning leder till praktisk användning av encellig masspektroskopi, som kommer att användas i stor utsträckning för att upptäcka läkemedel, personlig medicin, och så vidare. Förutom masspektroskopi, denna suganordning kan användas för annan forskning, som att suga en hel cell för mRNA-analys, injektion av ämnen som sugs in i en annan cell, etc., och kommer därmed att bidra till en mängd olika forskningsfält.