Ohne Linsen auskommt, On-Chip-Bildgebung von Zellen hat ein neues Instrument für High-Throughput-Zell-Biologie und der medizinischen Diagnostik
Summary
Lensfree On-Chip-Bildgebung und Charakterisierung von Zellen dargestellt. Diese On-Chip-Cell-Imaging-Ansatz bietet eine kompakte und kostengünstige Tool für die medizinische Diagnostik und High-Throughput-Zellbiologie-Anwendungen, so dass es besonders geeignet für arm an Ressourcen-Einstellungen.
Abstract
Herkömmliche optische Mikroskope Bildzellen durch die Verwendung von Objektiven, die zusammen mit anderen Objektiven und optischen Komponenten. Während sehr effektiv, hat diese klassische Vorgehensweise bestimmte Einschränkungen für die Miniaturisierung der Imaging-Plattform kompatibel zu machen mit den fortgeschrittenen Stand der Technik in der Mikrofluidik. In diesem Bericht stellen wir experimentelle Details eines ohne Linsen auskommt, On-Chip-Imaging-Konzept bezeichnet LUCAS (<strong<em> L</em</strong> Ensless<strong<em> U</em</strong> LTRA-weites Feld-of-view<strong<em> C</em</strong> Ell Überwachung<strong<em> A</em</strong> Rray Plattform basierend auf<strong<em> S</em</strong> Hadow imaging), die benötigt keine Mikroskop-Objektive oder andere sperrige optische Komponenten zum Bild einer heterogenen Zell-Lösung über einen extrem weiten Bereich der Ansicht, dass span so groß wie kann ~ 18 cm<sup> 2</sup>. Darüber hinaus, im Gegensatz zu herkömmlichen Mikroskopen können LUCAS Bild einer heterogenen Zell-Lösung von Interesse über eine Tiefe-of-Bereich ~ 5 mm, ohne die Notwendigkeit für eine Neuausrichtung, die bis ~ 9 mL Probenvolumen entspricht. Das Imaging-Plattform zeichnet die Schatten (dh ohne Linsen auskommt, digitale Hologramme) jeder Zelle von Interesse in seinem Blickfeld, und automatisierte digitale Verarbeitung dieser Zelle Schatten kann der Typ, der Graf und die relativen Positionen von Zellen in der Lösung zu bestimmen. Weil es erfordert kein sperriges optischen Komponenten oder mechanischen Scanningtische bietet es eine deutlich miniaturisierte Plattform, die gleichzeitig reduziert die Kosten, die ganz wichtig ist vor allem Point of Care Diagnostik. Darüber hinaus ist die Bildgebung Durchsatz von dieser Plattform Größenordnungen besser als bei herkömmlichen optischen Mikroskopen, die als überaus wertvoll für die Hochdurchsatz-Zell-Biologie Experimente könnten.
Protocol
Discussion
Wir haben gezeigt, dass die LUCAS-Plattform kann genau zu zählen und zu identifizieren verschiedenen micro-objects/cells auf einem Chip auf ihre holographischen Signaturen basieren, und bietet ein vielversprechendes Werkzeug für Point-of-care Diagnostik und High-Throughput-Zell-Biologie. Zur genauen Prozess der aufgezeichneten holographischen Mustern, haben wir ein individuell entwickelte LUCAS Entscheidungs-Software. Dieser Algorithmus, der eine statistische Beugungsbild Datenbank durch die Ausbildung von LUCAS Bilde…
Materials
| Material Name | Typ | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Charged couple device (CCD) | KODAK | KAI-11002 | ||
| Charged couple device (CCD) | KODAK | KAF-39000 | ||
| Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS) | Micron | MT9P031 | ||
| Xenon Lamp | Newport Corp. | Cornerstone T260 | ||
| Vacuum pen | Edmund Optics | NT57-636 | ||
| 5, 10, and 20 μm Microbeads | Thermo Scientific | 4000 Series | ||
| RPMI | Fisher Scientific | 1640 | ||
| Pure Eosin Y | Acros Organics | MW=691.85 | ||
| New Methylene Blue(NMB) Dye | Acros Organics | MW=347.90 | ||
| Potassium Oxalate Monohydrate | Acros Organics | 99.0% Reagent ACS |
Referenzen
- Seo, S., Su, T., Tseng, D. K., Erlinger, A., Ozcan, A. “Lensfree Holographic Imaging for On-Chip Cytometry and Diagnostics”. Lab Chip. , (2009).
- Su, T., Seo, S., Erlinger, A., Ozcan, A. “High-throughput Imaging and Characterization of a Heterogeneous Cell Solution on a Chip” . Biotechnology and Bioengineering. , (2008).
- Su, T., Seo, S., Erlinger, A., Ozcan, A. “Multi-color LUCAS: Lensfree on-chip cytometry using tunable monochromatic illumination and digital noise reduction”. Cellular and Molecular Bioengineering. , (2008).
