نيون الميكروسكوب Lensless على رقاقة
Summary
وأظهر lensless على الرقاقة منصة المجهر الفلورسنت التي يمكن أن الكائنات صورة الفلورسنت عبر واسعة جدا مجال الرؤية من لمثل> 0،6-8 CM2 مع القرار 4μm <باستخدام عينة الضغط على فك الخوارزمية. يمكن لهذا الاتفاق على نطاق واسع في الميدان الفلورسنت طريقة التصوير على رقاقة لتكون ذات قيمة عالية الإنتاجية الخلوي ، والبحوث نادرة خلية التحليل وميكروأري.
Abstract
على رقاقة التصوير lensless بصفة عامة تهدف إلى استبدال عدسة الضخمة القائمة على المجاهر الضوئية المدمجة مع تصاميم أكثر بساطة وأكثر من ذلك ، وخاصة بالنسبة للتطبيقات الفرز الفائق الإنتاجية. هذه التكنولوجيا الناشئة منصة لديه القدرة على القضاء على الحاجة إلى المكونات البصرية الضخمة و / أو مكلفا من خلال مساعدة من نظريات الرواية والخوارزميات إعادة الإعمار الرقمية. وعلى نفس المنوال ، ونحن هنا في إثبات وجود رقاقة طريقة المجهر الفلورسنت التي يمكن أن تحقق مثل <4μm القرار المكانية عبر واسعة جدا مجال الرؤية من (FOV) من> 0،6-8 سم 2 من دون استخدام أي عدسات والميكانيكية المسح أو الأغشية الرقيقة المرشحات تدخل القائمة. في هذه التقنية ، ويتم تحقيق الإثارة الفلورسنت من خلال واجهة زجاجية كروية أو المنشور مضيئة من مصدر غير متماسكة. بعد التفاعل مع حجم الكائن بأكمله ، يتم رفض هذا الضوء الإثارة بواسطة الانعكاس الكلي الداخلي ، (TIR) العملية التي تحدث في الجزء السفلي من الشريحة الصغيرة fluidic العينة. ثم يتم جمع انبعاث الفلورسنت من الكائنات متحمس بواسطة غطاء من الألياف البصرية أو تفتق ألف ويتم تسليمها إلى مجموعة أجهزة الاستشعار البصرية الالكترونية مثل المسؤول عن جهاز جانب (CCD). باستخدام الضغط أخذ العينات خوارزمية فك القائمة ، يمكن أن تكون lensfree الخام الحصول على الصور من العينة الفلورسنت معالجتها بسرعة لانتاج مثل <4μm القرار عبر FOV من> 0،6-8 سم 2. علاوة على ذلك ، مكدسة رأسيا الدقيقة القنوات التي تكون مفصولة على سبيل المثال ، يمكن أيضا 5-10 ميكرون يمكن تصوير بنجاح باستخدام lensfree نفسه على منصة رقاقة المجهر ، مما يزيد من الإنتاجية الإجمالية لهذه الطريقة. هذا الاتفاق على الشريحة منصة التصوير الفلورسنت ، مع فك الضغط a السريع وراء ذلك ، يمكن أن تكون ذات قيمة بدلا عن الإنتاجية العالية الخلوي ، والبحوث نادرة خلية التحليل وميكروأري.
Protocol
Discussion
نحن أظهرت وجود على منصة رقاقة المجهر الفلورسنت التي يمكن أن تحقق مثل <4μm القرار المكانية على سبيل المثال ،> 0،6-8 سم 2 حقل من رأي من دون استخدام أي عدسات أو الميكانيكية المسح الأغشية الرقيقة التدخل المرشحات. في هذه التقنية ، مع استخدام غطاء الألياف الضوئية أو تف…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ألف أوزكان بامتنان بدعم من المؤسسة القومية للعلوم جائزة التوظيف ، وجائزة الباحث الشاب ONR 2009 وجائزة مدير المعاهد الوطنية للصحة ومبتكر جديد DP2OD006427 من مكتب مدير المعاهد الوطنية للصحة. الكتاب نعترف أيضا بدعم من مؤسسة بيل وميليندا غيتس ، مؤسسة فودافون الأمريكتين ، وجبهة الخلاص الوطني بيش برنامج (تحت جوائز # 0754880 و0930501).
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
- 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).
