Senza lenti microscopia a fluorescenza su un chip
Summary
Un senza lenti on-chip piattaforma microscopia a fluorescenza è dimostrato in grado di oggetti immagini fluorescenti su un ultra-ampio campo di vista di esempio,> 0,6-8 cm2 con <4 _m risoluzione utilizzando un campionamento di compressione basata algoritmo di decodifica. Tale compattezza e grande campo fluorescente on-chip modalità di imaging potrebbe essere prezioso per high-throughput citometria, rare cellule di ricerca e di analisi dei microarray.
Abstract
On-chip di imaging senza lenti, in generale, mira a sostituire ingombranti microscopi ottici con lenti a base di più semplice e più compatto design, soprattutto per le applicazioni high-throughput screening. Questa piattaforma tecnologia emergente ha il potenziale per eliminare la necessità di componenti ottici ingombranti e / o costose attraverso l'aiuto di nuove teorie e gli algoritmi di ricostruzione digitale. Sulla stessa linea, qui si dimostrano una modalità on-chip microscopia a fluorescenza che può raggiungere ad esempio, <4 _m risoluzione spaziale su un ultra-ampio campo di vista (FOV) di> 0,6-8 cm 2 senza l'uso di lenti , meccanico-scansione o film sottile basati filtri interferenziali. In questa tecnica, eccitazione fluorescente è raggiunto attraverso una interfaccia prisma o emisferica di vetro illuminato da una sorgente incoerente. Dopo aver interagito con il volume intero oggetto, questa luce di eccitazione è respinta da total-interno-riflessione (TIR), processo che si sta verificando nella parte inferiore del chip campione di micro-fluidico. L'emissione di fluorescenza dagli oggetti eccitato è poi raccolto da una fibra ottica frontalino o una candela e viene consegnato a una matrice di sensori optoelettronici come un accoppiamento di carica-device (CCD). Utilizzando un algoritmo di compressione-campionamento basato decodifica, l'acquisito lensfree prime immagini fluorescenti del campione può essere rapidamente trattati per produrre ad esempio, <4 _m risoluzione su un campo visivo di> 0,6-8 cm 2. Inoltre, impilati verticalmente micro-canali separati da esempio, 50-100 micron può essere ripreso con successo utilizzando le stesse lensfree on-chip piattaforma microscopia, che aumenta ulteriormente il throughput complessivo di questa modalità. Questa compatta on-chip piattaforma di imaging fluorescente, con un decoder rapida compressione dietro di esso, potrebbe essere piuttosto utile per high-throughput citometria, rare cellule di ricerca e di analisi dei microarray.
Protocol
Discussion
Abbiamo dimostrato una piattaforma on-chip microscopia a fluorescenza che può raggiungere ad esempio, <4 _m risoluzione spaziale oltre ad esempio,> 0,6-8 cm 2 di campo di vista, senza l'uso di lenti, meccanico-scansione o film sottile interferenze filtri. In questa tecnica, con l'utilizzo di una fibra ottica frontalino o un cono, l'emissione fluorescente dagli oggetti viene raccolta con un 2D-array di cavi in fibra ottica prima di essere consegnato ad un sensore opto-elettronico-array…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
A. Ozcan riconosce con gratitudine il sostegno del Premio CARRIERA NSF, l'Investigatore ONR Premio Giovani 2009 e Innovator Award nuovo direttore NIH DP2OD006427 presso l'Ufficio del Direttore, NIH. Gli autori riconoscono anche il sostegno della Bill & Melinda Gates Foundation, Fondazione Vodafone Americhe, e NSF programma Bish (sotto Awards # 0754880 e 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
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