Ohne Linsen auskommt, Fluoreszenz-Mikroskopie auf einem Chip
Summary
A ohne Linsen auskommt, On-Chip-Fluoreszenz-Mikroskopie-Plattform wird gezeigt, dass kann image fluoreszierende Objekte über einen ultra-wide field-of-view von z. B.> 0,6-8 cm2 mit <4 &mgr; m Auflösung mit einem Druck-Sampling-Basis Decodieralgorithmus. Eine solche kompakte und wide-field fluoreszierenden On-Chip-Bildgebungsverfahren könnte wertvoll für High-Throughput-Zytometrie, seltene Zellen Forschungs-und Microarray-Analyse.
Abstract
On-Chip-Linsen auskommt Bildgebung in der allgemeinen Ziele zu sperrig Objektiv-basierten optischen Mikroskopen mit einfacheren und kompakteren Bauformen zu ersetzen, insbesondere für das Hochdurchsatz-Screening-Anwendungen. Diese neue Technologie-Plattform hat das Potenzial, die Notwendigkeit für sperrige und / oder teure optische Komponenten durch die Hilfe von neuartigen Theorien und digitale Rekonstruktion Algorithmen eliminieren. In die gleiche Richtung, hier zeigen wir eine On-Chip Fluoreszenzmikroskopie Modalität, zB <4 &mgr; m räumliche Auflösung über einen ultra-wide field-of-view (FOV) von> 0,6-8 cm 2 erreichen können, ohne die Verwendung von Objektiven , mechanisch-Scan-oder Dünnschicht-basierte Interferenzfilter. In dieser Technik wird Fluoreszenzanregung durch ein Prisma oder halbkugelförmige-Glas-Grenzfläche durch einen inkohärenten Quelle beleuchtet erreicht. Nach der Interaktion mit dem gesamten Objekt Volumen, das ist Anregungslicht von total-interne Reflexion (TIR) Prozess, der an der Unterseite der Probe mikrofluidischen Chip auftretende wird abgelehnt. Die Fluoreszenzemission aus dem angeregten Objekte wird dann durch eine faseroptische Faceplate oder ein Kegel gesammelt und zu einem optoelektronischen Sensor-Array wie eine Charge-Coupled-Device (CCD) geliefert. Durch die Verwendung eines Druck-sampling basiert Decodieralgorithmus, die erworbenen lensfree raw fluoreszierende Bilder der Probe kann schnell verarbeitet werden, um z. B. Ertrag, <4 &mgr; m Auflösung über einen FOV von> 0,6-8 cm 2. Darüber hinaus vertikal gestapelt Mikro-Kanäle, die durch z. B. getrennt sind, können 50-100 um auch erfolgreich abgebildet werden mit der gleichen lensfree On-Chip-Mikroskopie-Plattform, die weitere Erhöhungen der Gesamtdurchsatz dieser Modalität. Dieses kompakte On-Chip-Fluoreszenz-Imaging-Plattform, mit einem schnellen Druck-Decoder dahinter, könnte eher wertvoll für High-Throughput-Zytometrie, seltene Zellen Forschungs-und Microarray-Analyse.
Protocol
Discussion
Wir haben gezeigt, eine On-Chip Fluoreszenz-Mikroskopie-Plattform, die z. B. erreichen können <4 &mgr; m räumliche Auflösung über z. B.> 0,6-8 cm-2-Feld-of-view, ohne die Verwendung von Objektiven, mechanisch-Scan-oder Dünnschicht-Interferenz-Filter. Bei dieser Technik, mit der Verwendung eines Glasfaser-Faceplate oder eine Verjüngung ist die Fluoreszenzemission von den Objekten mit einem 2D-Array von Glasfaserkabeln, bevor sie zu einem opto-elektronischen Sensor-Array wie eine CCD gelieferten…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
A. Ozcan dankt der Unterstützung von NSF CAREER Award, der ONR Young Investigator Award 2009 und dem NIH Director des New Innovator Award DP2OD006427 aus dem Büro des Direktors, NIH. Die Autoren erkennen auch die Unterstützung der Bill & Melinda Gates Foundation, Vodafone Americas Foundation und NSF BISH Programm (unter Awards # 0754880 und 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 |
Riferimenti
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