Flowcam 시스템 개선 사항은 다음과 같습니다.

- 증가된 데이터 처리량을 제공하는 더 넓은 시야와 더 빠른 카메라
- 초점을 단순화하고 일관된 고해상도 이미지를 제공하는 통합 자동 초점 메커니즘
- 재설계된 광학 경로, 고출력 레이저 및 더욱 민감한 PMT를 통해 형광 신호 분석 향상
- 작동을 간소화하는 교체 가능한 퀵 커넥트 플로우 셀 홀더

FlowCam 8000 주요 응용

- 바이오의약품 분석
- 식물성 플랑크톤 및 동물성 플랑크톤 연구
- 산업 및 제조(화장품, 식품, 세척수, 컬럼 포장재 등)
- 미세조류 재배
- HAB 모니터링

FlowCam 8000 사용 예시

- 수생 미생물 식별 및 분류
- 식물성 플랑크톤 및 미세 동물성 플랑크톤 식별 및 열거
- 원수의 미각, 악취 조류 등 남조류 및 유해 조류 모니터링
- 형광 프로브로 입자 특성화: 지질 분석, FISH 프로브, 세포 생존
- 퇴적물 분석: 테프라(tephra) 입자, 해양 유공충, 고생물학
- 배양물의 오염을 모니터링하고 생체 부피, 농도, 세포 크기 분포 추적
- 바이오의약품 제조에서의 단백질 응집체 검출
- 마이크로캡슐화 공정분석
- 불균일한 샘플의 입자 분류-세정수
- 기준에서 벗어난 시료 평가-컬럼충전제의 품질관리
- 눈에 보이지 않는 입자 분석을 위한 Flow Imaging Microscopy
- 연마재, 컬럼 포장재, 화장품, 향수, 음식 및 음료, 마이크로캡슐화, 석유 및 가스, 의약품, 프린터 잉크/토너, 세척수 등       

         (좌) 해양생물                                                                                                                             (우) 아이쉐도우 입자

Flow Imaging Microscopy를 사용한 입자 크기 및 모양 분석

FIM 작동 원리

플로우 이미징 입자 분석기는 하나의 기기에서 세 가지 기능을 모두 수행합니다.

1. 시료 내 입자 카운팅
2. 현미경으로 시료 내에서 확대된 입자의 이미지 측정
3. 다양한 측정을 사용하여 입자 특성화

플루이딕 시스템은 초정밀 컴퓨터 제어 주사기 펌프를 사용하여 광학 경로에 수직인플로우 셀을 통해 유체 샘플을 당깁니다.

광학 시스템은 현미경과 유사하며 플로우 셀을 통과할 때 유체의 입자에 대한 실시간 이미지를 캡처하는 데 사용됩니다. 추가 옵션 전자 장치를 사용하면 FlowCam에서 플로우 셀에서 형광 신호가 감지될 때 입자 이미지를 캡처할 수 있습니다. 

FIM은 디지털 이미지를 사용하여 각 입자의 크기와 모양을 측정하며, 화상에서 정보를 추출하기 위한 작업은 컴퓨터에 의해 진행됩니다. 입자가 포함된 시료는 현미경 광학계를 통과하여 플로우 셀을 통해 흐르는데 흐르는 동안 초당 수 천개의 입자 이미지가 촬영됩니다. 흐르는 입자의 선명한 이미지를 촬영하기 위해, 고속 셔터와 동기한 스트로보 조명을 사용하여 단시간에 입자를 촬영합니다. 카메라 시야의 각 프레임이 촬영되면 소프트웨어가 실시간으로 배경에서 입자 이미지를 추출해 저장합니다.

1. 다이렉트 입자 측정

플로우 이미징 현미경 시스템에서는 입자 측정이 화상에서 직접 수행됩니다. 시스템의 광학 장치가 고정되어 있고 배율이 알려져 있으므로, 화상상의 거리에서 물체의 실제 거리로 직접 변환할 수 있습니다.

일반적인 측정에는 다음과 같은 항목이 포함됩니다.

- Equivalent spherical diameter (ESD)
- Length, width, and aspect ratio
- Area and volume
- Circularity and elongation
- Edge gradient
- Intensity, average intensity, and sigma intensity
- Transparency
- and more (40+ morphological characteristics)

위 사진은 이미지 캡처 중인 FlowCam 화면으로입니다.
좌측 기본 창에는 측정이 완료된 시료의 개요 그래프와 통계가 표시되며, 기본 창은 원하는 속성과 기본 설정을 사용자 정의할 수 있습니다. 중간 창은 플로우 셀에 있는 카메라의 전체 시야이고, 빨간색 상자는 발견된 입자를 나타냅니다. 우측 창은 저장 및 저장되고 있는 입자 이미지의 '콜라주 창'입니다. 

2. 데이터 프로세싱 – 측정의 정렬과 필터링

정렬

FlowCam 시스템에는 데이터 수집 및 분석을 위한 단일 프로그램인 VisualSpreadsheet® 소프트웨어가 포함되어 있어 입자에 대해 측정값(또는 측정 조합)을 기반으로 데이터를 정렬하고 필터링하는 기능을 제공합니다. 결과는 입자 이미지와 표 형식으로 표시되며 Excel로 내보낼 수도 있습니다. 사용자는 자동 생성된 산포도(scattergram)를 설정하여 구성 가능한 그래프에서 관심 입자를 빠르게 선택할 수 있습니다.

VisualSpreadsheet interactive scattergram : 좌측 창(빨간색)의 히스토그램에서 직경이 큰 입자군만 선택되었습니다.
우측 창은 이러한 입자를 표시하여, 고유 입자가 아니라 오염 물질임을 시각적으로 확인 할 수 있습니다.

필터링

VisualSpreadsheet는 입자 속성을 기반으로 필터를 구축하여 특정 유형의 입자를 자동으로 분리할 수 있습니다. 필터를 생성, 저장하여 이후에 측정된 데이터에 동일하게 적용하거나 과거에 측정된 데이터를 재처리할 수 있습니다. ‘값 필터’를 사용하여 입자 속성의 지정된 범위 내에서 입자를 분리할 수 있고, ‘통계 필터’를 사용하여 사용자가 선택한 이미지 모집단과 유사한 이미지를 식별할 수 있습니다.

VisualSpreadsheet ‘값 필터’를 사용하여 "길고 얇은" 입자를 분리하여 화면에는 종횡비(너비/길이)가 0~0.25μm인 입자만 표시하도록 제한했습니다.

Flow Imaging Microscopy의 장점

FlowCam 은 유세포 분석, 레이저 회절, 광차폐입자계수법과 같은 기존의 volumetric측정 기술보다 더 

자세하고 정확한 결과를 제공합니다.

대부분의 입자 분석기와 입자 계수기는 입자 크기 분포만 제공합니다. 즉, 다른 시스템은 크기라는 

하나의 측정값만 제공하지만 FlowCam은 각 입자에 대해 40가지 이상의 서로 다른 측정값을 제공합니다.

균일하고 균질한 시료는 입자 크기 분포만으로도 충분할 수 있지만 실제 대부분의 시료는 다양한 유형의 

입자가 포함되어 있고, 일반적으로 시료에 포함된 각 입자 유형의 수를 확인하고 싶어 합니다.

FlowCam 8000 Specifications