A photoacoustic technique to measure the properties of single cells
Notice bibliographique
Résumé
We demonstrate a new technique to non-invasively determine the diameter and sound speed of single cells using a combined ultrasonic and photoacoustic technique. Two cell lines, B16-F1 melanoma cells and MCF7 breast cancer cells were examined using this technique. Using a 200 MHz transducer, the ultrasound backscatter from a single cell in suspension was recorded. Immediately following, the cell was irradiated with a 532 nm laser and the resulting photoacoustic wave recorded by the same transducer. The melanoma cells contain optically absorbing melanin particles, which facilitated photoacoustic wave generation. MCF7 cells have negligible optical absorption at 532 nm; the cells were permeabilized and stained with trypan blue prior to measurements. The measured ultrasound and photoacoustic power spectra were compared to theoretical equations with the cell diameter and sound speed as variables (Anderson scattering model for ultrasound, and a thermoelastic expansion model for photoacoustics). The diameter and sound speed were extracted from the models where the spectral shape matched the measured signals. However the photoacoustic spectrum for the melanoma cell did not match theory, which is likely because melanin particles are located around the cytoplasm, and not within the nucleus. Therefore a photoacoustic finite element model of a cell was developed where the central region was not used to generate a photoacoustic wave. The resulting power spectrum was in better agreement with the measured signal than the thermoelastic expansion model. The MCF7 cell diameter obtained using the spectral matching method was 17.5 μm, similar to the optical measurement of 16 μm, while the melanoma cell diameter obtained was 22 μm, similar to the optical measurement of 21 μm. The sound speed measured from the MCF7 and melanoma cell was 1573 and 1560 m/s, respectively, which is within acceptable values that have been published in literature.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».