Lensfree On-чип томографический микроскопии Используя Multi-угол освещения и Pixel супер-разрешение
Summary
Lensfree оптической томографии является трехмерной микроскопии, которая предлагает пространственное разрешение <1 мкм х <1 мкм × <3 мкм х, у, г размеры, соответственно, на больших изображений, объемом 15-100 мм<sup> 3</sup>, Которая может быть особенно полезно для интеграции с лаборатория-на-чипе платформ.
Abstract
Томографических изображений была широко используемым инструментом в медицине, как он может предоставить трехмерные (3D) структурную информацию об объектах различного масштаба размера. В микрометра и миллиметрового масштаба, оптической микроскопии условиях найти более широкое использование в связи с неионизирующей природы видимого света, а также наличие широкого набора источников подсветки (например, лазеров и светоизлучающих диодов) и обнаружения элементов (таких как большого формата ПЗС-и КМОП-датчик-массивов). Среди недавно разработанных оптической микроскопии условия томограф, можно включить оптической когерентной томографии, оптической томографии дифракции оптической томографии проекции и светло-лист микроскопии. 1-6 Эти платформы предоставляют секционные изображения клеток, микроорганизмов и моделей животных, таких как С. Элеганс, данио и эмбрионов мыши.
Существующие 3D оптических тепловизоры как правило, имеют относительно большой и сложной архитектуры, ограничивая йэлектронной наличие этого оборудования в современных лабораторий, а также препятствует их интеграции в лаборатории-на-чипе платформ и микрожидкостных чипов. Для обеспечения альтернативных микроскоп томографических, недавно мы разработали lensfree оптической томографии (LOT), а высокая пропускная способность, компактный и экономически эффективным оптическим методом томографии. 7 LOT отбрасывает использование линз и громоздкие оптические компоненты, а вместо этого полагается на мульти-угол освещения и цифровых вычислений для достижения глубины разрешением изображения микрообъектов на большой объем изображений. Многое можно изображения биологических образцов с пространственным разрешением от <1 мкм х <1 мкм х <3 мкм х, у, г размеры, соответственно, на большой объем изображений 15-100 мм 3, и может быть особенно полезно для лаборатории-на-чипе платформ.
Protocol
Discussion
Важно подчеркнуть, что уникальная геометрия lensfree на чипе голографической микроскопии важнейшего средства обеспечения возможностей для достижения пикселей супер-разрешением и томографических изображений. С записанного изображения не считать проекцию изображения, как в некогерентн?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Materials
| Name | Compay | Catalog # | Comment |
| Linear X-Y stages | Newport Corp. | MFA-PP | Miniature Linear Stage |
| Motorized rotation stage | Thorlabs | PRM1Z8 | Motorized Precision Rotation Mount |
| Multimode optical fiber | Thorlabs | AFS105/125Y | Multimode Fiber |
| Light source | Newport Corp. | 6255 | Ozone-free Xenon Lamp |
| Monochromator | Newport Corp. | 74100 | Cornerstone 260 1/4 m Monochromator |
| CMOS sensor array | Aptina Inc. | MT9P031STC | 5 Megapixels CMOS Sensor |
| C. elegans sample | Carolina Biosupply | 173500 | Wild-type C. elegans |
| Levamisole | Sigma Aldrich | L9756-5G | Tetramisole hydrochloride |
Riferimenti
- Schmitt, J. M. Optical coherence tomography (OCT): a review, J. Sel. Top. Quant. Elect. 5, 1205-1215 (1999).
- Keller, P. J., Schmidt, A. D., Wittbrodt, J., Stelzer, E. H. K. Reconstruction of zebrafish early embryonic development by scanned light sheet microscopy. Science. 322, 1065-1069 (2008).
- Sharpe, J., Ahlgren, U., Perry, P., Hill, B., Ross, A., Hecksher-Sørensen, J., Baldock, R., Davidson, D. Optical Projection Tomography as a Tool for 3D Microscopy and Gene Expression Studies. Science. 296, 541-545 (2002).
- Sung, Y., Choi, W., Fang-Yen, C., Badizadegan, K., Dasari, R. R., Feld, M. S. Optical diffraction tomography for high resolution live cell imaging. Opt. Exp. 17, 266-277 (2009).
- Debailleul, M., Simon, B., Georges, V., Haeberle, O., Lauer, V. Holographic microscopy and diffractive microtomography of transparent samples. Meas. Sci. Technol. 19, 074009 (2008).
- Charrière, F., Pavillon, N., Colomb, T., Depeursinge, C., Heger, T. J., Mitchell, E. A. D., Marquet, P., Rappaz, B. Living specimen tomography by digital holographic microscopy: Morphometry of testate amoeba. Opt. Exp. 14, 7005-7013 (2006).
- Isikman, S. O., Bishara, W., Mavandadi, S., Yu, S. W., Feng, S., Lau, R., Ozcan, A. Lens-free optical tomographic microscope with a large imaging volume on a chip. Proc. Nat. Acad. Sci. 108, 7296-7301 (2011).
- Isikman, S. O., Bishara, W., Sikora, U., Yaglidere, O., Yeah, J., Ozcan, A. Field-portable Lensfree Tomographic Microscope. Lab Chip. 11, 2222-2230 (2011).
- Isikman, S. O., Bishara, W., Zhu, H., Ozcan, A. Optofluidic tomography on a chip. App. Phys. Lett. 98, 161109 (2011).
- Bishara, W., Su, T. W., Coskun, A., Ozcan, A. Lensfree on-chip microscopy over a wide field-of-view using pixel super-resolution. Opt. Exp. 18, 11181-11191 (2010).
- Messaoudi, C., Boudier, T., Sorzano, C. O. S., Marco, S. TomoJ: tomography software for three-dimensional reconstruction in transmission electron microscopy. BMC Bioinformatics. 8, 288 (2007).
- Heng, X., Erickson, D., Baugh, L. R., Yaqoob, Z., Sternberg, P. W., Psaltis, D., Yang, C. Optofluidic Microscopy: A Method for Implementing High Resolution Optical Microscope On A Chip. Lab on a Chip. 6, 1274-1276 (2006).
