Measuring Absolute Cell Volume Using Quantitative-Phase Digital Holographic Microscopy and a Low-Cost, Open-Source, and 3D-Printed Flow Chamber
Notice bibliographique
Résumé
Although cell volume is a critical cell parameter and acute changes of its regulation mechanisms can reveal pathophysiological states, its accurate measurement remains difficult. On the other hand, custom-made devices are now possible through the application of 3D printing that meet the needs of certain specific applications. Therefore, in this article we describe the development of a low-cost, open-source, and 3D-printed flow chamber optimized to perform non-invasive accurate measurements of important cell biophysical parameters. This measurement development includes the absolute cell volume, mean cell thickness, and whole-cell refractive index using quantitative-phase digital holographic microscopy. Specifically, this advancement makes it possible to develop a flow chamber that preserves cell viability while exhibiting a fast washout process for the two-liquid decoupling procedure - an experimental procedure allowing to separately measure the intracellular refractive index and cell thickness from the quantitative-phase signal - characterized by a homogeneous return of the extracellular refractive index over the entire imaging slit toward the known value of the last perfusion solution. Such a fast washout process has been extensively characterized by monitoring the time required to obtain a stabilization of the quantitative-phase signal following the perfusion of the two liquids. A more rapid quantitative-phase signal stabilization time results in fewer cell changes, including important cell position and shape modifications. These changes likely take place over the washout process time and ultimately result in important artefacts to all cell biophysical measurements. The proposed flow chamber has been used to perform measurements of the whole-cell refractive index, mean cell thickness, and absolute cell volume of three cell types in culture during resting state, and hypo-osmotic and hyper-osmotic challenges. For a typical cell body, these biophysical parameters are measured with a precision of 0.0006, 100 nm, and 50 µm3 respectively. Finally, the design files of the flow chamber will be shared with the scientific community through an open-source model.
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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 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 ».