פלורסנט מיקרוסקופית עצמים ללא עדשה על שבב
Summary
פלטפורמה עצמים ללא עדשה מיקרוסקופ על שבב ניאון הוא הוכיח כי אובייקטים בתמונה ניאון מעל אולטרה רחב בתחום לצפות-של של למשל יכול,> 0.6-8 CM2 עם רזולוציה 4μm <באמצעות דגימה דחיסה מבוסס אלגוריתם פענוח. כאלה לערוץ קומפקטי רחב בתחום ניאון על שבב הדמיה יכול להיות בעל ערך עבור cytometry תפוקה גבוהה, נדיר תאים מחקר microarray ניתוח.
Abstract
על שבב הדמיה עצמים ללא עדשה בכלל שואפת להחליף עדשה מגושם מבוססי מיקרוסקופים אופטיים עם עיצובים קומפקטית פשוטה יותר, במיוחד עבור תפוקה גבוהה יישומים ההקרנה. זו פלטפורמה טכנולוגית המתעוררים יש פוטנציאל לבטל את הצורך רכיבים אופטיים מגושם ו / או יקר בסיועו של תיאוריות רומן ואלגוריתמים שחזור דיגיטלי. לאורך אותם קווים, כאן אנחנו מדגימים מודליות על שבב במיקרוסקופ פלואורסצנטי שניתן להשיג למשל, <4μm ברזולוציה מרחבית על אולטרה רחב בתחום של נוף (FOV) של> 0.6-8 ס"מ 2 ללא שימוש בעדשות כל , מכני או סריקת סרט דק מסננים הפרעות מבוסס. בטכניקה זו, עירור פלורסנט מושגת באמצעות ממשק פריזמה או חצי כדור זכוכית מואר על ידי מקור מבולבל. לאחר אינטראקציה עם נפח את האובייקט כולו, לאור זאת נדחית על ידי עירור השתקפות מוחלטת, פנימית (TIR) תהליך זה מתרחש בחלק התחתון של השבב מדגם מיקרו fluidic. פליטת פלורסנט מן האובייקטים נרגש נאסף מכן על ידי לוחית סיבים אופטיים או להתחדד והוא מועבר מערך חיישן אופטו כגון מכשיר תשלום מצמידים (CCD). באמצעות דגימה דחיסה מבוסס אלגוריתם פענוח, רכשה את התמונות lensfree פלורסנט הגלם של המדגם יכול להיות מעובד במהירות כדי להניב למשל, <4μm ברזולוציה מעל FOV של> 0.6-8 ס"מ 2. יתר על כן, מוערמים אנכית ערוצים מיקרו כי מופרדות למשל, 5-10 מיקרומטר יכול להיות גם צילמו בהצלחה באמצעות lensfree אותו על שבב פלטפורמת מיקרוסקופית, אשר מגביר את התפוקה הכוללת של שיטת זו. זו פלטפורמה קומפקטית על שבב דימות פלואורסצנטי, עם מפענח דחיסה מהירה מאחורי זה, יכול להיות יקר למדי cytometry תפוקה גבוהה, נדיר תאים מחקר microarray ניתוח.
Protocol
Discussion
הפגנו פלטפורמה על שבב במיקרוסקופ פלואורסצנטי שניתן להשיג למשל, <4μm ברזולוציה מרחבית מעל למשל> 0.6-8 ס"מ 2 בתחום של נוף ללא שימוש עדשות, סריקה מכני או סרט דק הפרעה מסננים. בטכניקה זו, עם השימוש לוחית סיבים אופטיים או להתחדד, פליטת פלורסנט מעצמים נאסף עם מערך-2D ש?…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
א Ozcan בתודה מכיר את התמיכה של פרס קריירה NSF, בפרס החוקר הצעיר ONR 2009 ואת פרס ממציא ניו המנהל של NIH DP2OD006427 מהמשרד של המנהל, NIH. המחברים גם להכיר את התמיכה של ביל ומלינדה גייטס, קרן אמריקה וודאפון ו-NSF התוכנית שהבישוף (תחת פרסים # 0754880 ו 0930501).
Materials
| Material Name | Company | Catalogue number |
|---|---|---|
| Charge-coupled device(CCD) | KODAK | KAF-8300 |
| Charge-coupled device(CCD) | KODAK | KAF-11002 |
| Charge-coupled device(CCD) | KODAK | KAF-39000 |
| Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS) | Micron | MT9T031C12STCD |
| High power LED light source | Thorlabs | M455L2-C2 |
| High power LED driver | Thorlabs | LEDD1B |
| Fiber coupled LED light source | Mightex | FCS-0625-000 |
| Vacuum Pen | Edmund Optics | NT57-636 |
| 2, 4, 10 μm Fluospheres | Invitrogen | F-8826, F-8859, F-8836 |
| RBS lysis buffer 1X | eBioscience | 00-4333 |
| SYTO 16 labeling reagent | Invitrogen | S7578 |
| Fiber-optic faceplate | Edmund Optics | NT55-142 |
| Fiber-optic taper | Edmund Optics | NT55-134 |
| Prisms | Edmund Optics | NT47-626, NT45-403 |
| Filters | Edmund Optics | NT39-417 |
| PDMS Elastomers | Dow Corning | Slygard 184 |
Referencias
- Coskun, A. F., Su, T., Ozcan, A. Wide field-of-view lens-free fluorescent imaging on a chip. Lab Chip. 10, 824-824 (2010).
- Coskun, A. F., Sencan, I., Su, T., Ozcan, A. Lensless wide-field fluorescent imaging on a chip using compressive decoding of sparse objects. Opt. Express. 18, 10510-10523 (2010).
- Coskun, A. F., Sencan, I., Su, T., Ozcan, A. Lensfree Fluorescent On-Chip Imaging of Transgenic Caenorhabditis elegans Over an Ultra-Wide Field-of-View. PLoS ONE. 6, e15955-e15955 (2011).
- Coskun, A. F., Sencan, I., Su, T., Ozcan, A. Wide-field lensless fluorescent microscopy using a tapered fiber-optic faceplate on a chip. Analyst. , (2011).
- Seo, S. High-Throughput Lens-Free Blood Analysis on a Chip. Analytical Chemistry. 82, 4621-4627 (2010).
- Mudanyali, O. Compact, light-weight and cost-effective microscope based on lensless incoherent holography for telemedicine applications. Lab Chip. 10, 1417-1417 (2010).
- Tseng, D. Lensfree microscopy on a cellphone. Lab Chip. 10, 1787-1787 (2010).
- Lucy, L. B. An iterative technique for the rectification of observed distributions. The Astronomical Journal. 79, 745-745 (1974).
- Richardson, W. H. Bayesian-Based Iterative Method of Image Restoration. J. Opt. Soc. Am. 62, 55-59 (1972).
- Biggs, D. S. C., Andrews, M. Acceleration of iterative image restoration algorithms. Appl. Opt. 36, 1766-1775 (1997).
- Candes, E., Wakin, M. An Introduction To Compressive Sampling. Signal Processing Magazine, IEEE. 25, 21-30 (2008).
- Kim, S., Koh, K., Lustig, M., Boyd, S., Gorinevsky, D. An Interior-Point Method for Large-Scale L1-Regularized Least Squares. Selected Topics in Signal Processing, IEEE. 1, 606-617 (2007).
- Candes, E. The restricted isometry property and its implications for compressed sensing. Comptes Rendus Mathematique. 346, 589-592 (2008).
- Baraniuk, R. Compressive Sensing [Lecture Notes]. Signal Processing Magazine, IEEE. 24, 118-121 (2007).
- Romberg, J. Imaging via Compressive Sampling. Signal Processing Magazine, IEEE. 25, 14-20 (2008).
