Lensfree Imagerie Holographique Des Biopuces D'anticorps à Haut Débit Pour La Détection De Nombre De Leucocytes Et De Fonction

Analytical Chemistry. May, 2010  |  Pubmed ID: 20359168

La caractérisation de leucocytes est une partie intégrante de l'analyse du sang et des diagnostics. Dans le présent document, nous combinons lensless imagerie holographique avec des microréseaux d'anticorps pour l'analyse rapide et multiparamétrique des leucocytes du sang humain. Les anticorps monoclonaux (Abs) spécifiques pour des antigènes de surface des leucocytes (lymphocytes CD4 et CD8) et des cytokines (TNF-alpha, IFN-gamma, IL-2) ont été imprimés dans un tableau de façon à juxtaposer de capture de cellules et d'anticorps de détection des cytokines (Ab) taches. Intégration de puces Ab dans une chambre d'écoulement microfluidique (4 volumes MUL) suivie d'une incubation avec du sang humain a entraîné la capture de CD4 et CD8 T-cellules sur des taches spécifiques Ab. Sur la puce d'activation mitogénique de ces cellules induit la libération de molécules de cytokines qui ont ensuite été capturés sur des taches voisines Ab anticytokines. La liaison des molécules d'IL-2, TNF-alpha, et l'IFN-gamma sur leurs taches respectives Ab a été détecté en utilisant la peroxydase de raifort (HRP) étiquetés Abs anticytokines et un réactif de couleur visible. Lensfree imagerie holographique a été ensuite utilisé pour rapidement (environ 4 s) CD4 et CD8 énumérer les lymphocytes T capturé sur des spots Ab et de quantifier le signal émanant de cytokines IL-2, TNF-alpha, et l'IFN-gamma taches sur la même puce. Pour démontrer l'utilité de notre approche pour la surveillance des maladies infectieuses, des échantillons de sang de volontaires sains et des virus de l'immunodéficience humaine (VIH) ont été les patients infectés par analysés afin de déterminer le ratio CD4/CD8, un important VIH / SIDA marqueur diagnostique. Le ratio obtenu en lensfree sur-puce d'imagerie des cellules CD4 et CD8 T-cellules capturées sur des spots Ab était en étroit accord avec le comptage des cellules à base de la microscopie conventionnelle. Le présent document, décrivant l'utilisation de puces à ADN en tandem Ab et lensfree imagerie holographique, ouvre la voie pour le développement futur des appareils de cytométrie en miniatures pour l'analyse de sang multiparamétrique au point de soins ou dans un environnement aux ressources limitées.

Color Imaging Et Lensless Monochrome Sur Puce De Caenorhabditis Elegans Sur Une Large Champ De Vision

Lab on a Chip. May, 2010  |  Pubmed ID: 20390127

Nous démontrons la couleur et monochrome sur-puce d'imagerie d'échantillons Caenorhabditis elegans sur une large champ de vue à l'aide lensless incohérente en ligne holographie. Reconstruction numérique des hologrammes enregistrées sans lentille crée rapidement les images C. elegans dans <1 s sur un champ de vision de> 24 mm 2. Par numériquement combinant les images reconstruites à trois longueurs d'onde différentes (rouge, vert et bleu), des images en couleur d'échantillons teints sont également acquis. Cette gamme modalité champ de vue et compact d'imagerie sur puce permet également une intégration directe avec les systèmes microfluidiques.

Compact, Léger Microscope Et Le Coût-efficace, Basé Sur Holographie Incohérente Lensless Pour Les Applications De Télémédecine

Lab on a Chip. Jun, 2010  |  Pubmed ID: 20401422

Malgré les progrès rapides en matière d'imagerie optique, la plupart des modalités de microscopie de pointe nécessitent encore complexes et coûteux set-ups qui, malheureusement, limitent leur utilisation au-delà de laboratoires bien équipés. Dans l'intervalle, la microscopie dans le pays à ressources limitées a des exigences très différentes de celles rencontrées dans les laboratoires de pointe, et des dispositifs d'imagerie telles devraient être rentable, compact, léger et de manière appropriée précis et simple pour être utilisable par le personnel peu qualifié. En outre, ces microscopes portables devraient idéalement être intégrés numériquement dans le cadre d'un réseau de télémédecine qui relie différents mobiles prestataires de soins à un laboratoire central ou à l'hôpital. À cette fin, ici nous démontrons une lensless sur puce microscope pesant environ 46 grammes avec des dimensions plus petites que 4.2 cm x 4.2 cm x 5.8 cm qui atteint le sub-cellulaire de résolution sur un grand champ de vue d'environ 24 mm (2). Ce microscope compact et léger est basé sur le numérique en ligne holographie et n'a pas besoin de lentilles, encombrants composants optiques / mécaniques ou des sources cohérentes comme les lasers. Au lieu de cela, il utilise un simple émetteur de lumière à diode (LED) et un compact capteur opto-électronique-réseau pour enregistrer des hologrammes lensless des objets, ce qui permet ensuite rapidement la reconstruction numérique de la transmission régulière ou le contraste d'interférence différentiel (DIC) des images de la objets. Parce que ce lensless microscope holographique incohérente a des ordres de grandeur amélioration de l'efficacité de collecte de lumière et est très robuste aux distorsions mécaniques, il peut offrir un outil de rapport coût-efficacité, surtout pour les applications de télémédecine impliquant divers problèmes de santé mondiaux dans les pays à ressources limitées.

Microscopie Lensfree Sur Un Téléphone Portable

Lab on a Chip. Jul, 2010  |  Pubmed ID: 20445943

Nous démontrons lensfree microscopie numérique sur un téléphone portable. Ce microscope compact et léger holographique installé sur un téléphone portable n'utilise pas les lentilles, les lasers ou d'autres composants optiques volumineux et il peut offrir un outil rentable pour les applications de télémédecine pour traiter divers problèmes de santé mondiaux. Pesant environ 38 grammes (<1,4 onces), cette plate-forme d'imagerie lensfree peut être fixé mécaniquement à l'appareil photo d'un téléphone portable où les échantillons sont chargés à partir du côté, et sont verticalement éclairé par une simple diode électroluminescente (LED). Cette lumière incohérente LED est ensuite diffusée à partir de chaque micro-objet de manière cohérente interférer avec la lumière d'arrière-plan, la création de l'hologramme lensfree de chaque objet sur le réseau de détecteurs du téléphone cellulaire. Ces signatures holographiques capturé par la reconstruction cellulaire permis d'images microscopiques des objets par le biais de traitement numérique rapide. Nous rapportons les performances de ce microscope portable lensfree par imagerie de différentes tailles micro-particules, ainsi que les globules rouges, globules blancs, les plaquettes et un parasite d'origine hydrique (Giardia lamblia).

À Haut Débit Sans Lentille Analyse De Sang Sur Une Puce

Analytical Chemistry. Jun, 2010  |  Pubmed ID: 20450181

Nous présentons une étude détaillée de la performance de la lentille sans microscopie holographique vers analyse à haut débit du sang sur la puce. Utilisation d'une source incohérente qui est spatialement émanant d'une grande ouverture, le comptage automatique des globules rouges avec un minimum étapes de préparation d'échantillon à des densités atteignant jusqu'à environ 0,4 x 10 (6) des cellules / muL est présenté. Utilisation de la même lentille sans plateforme de microscopie holographique, on a également caractériser le volume des globules rouges au niveau de cellule unique à travers la récupération de l'information de phase optique de chaque cellule. Nous avons en outre démontrer la mesure de la concentration en hémoglobine des échantillons de sang total ainsi que le comptage automatique de globules blancs, aussi céder une résolution spatiale au niveau subcellulaire suffisante pour différencier les granulocytes, les monocytes et les lymphocytes de l'autre. Ces résultats découvrir les perspectives de la lentille sans holographique sur-puce d'imagerie de fournir un outil utile pour les problèmes de santé mondiaux, notamment en facilitant l'analyse de sang total dans les pays pauvres environnements.

Détection Des Parasites D'origine Hydrique En Utilisant Le Champ-portable Et Le Coût-efficacité Microscopie Lensfree

Lab on a Chip. Sep, 2010  |  Pubmed ID: 20694255

Protection de la santé humaine et le bien-être grâce à la gestion de la qualité de l'eau est un objectif important pour les pays développés et les parties du monde en développement. Dans l'intervalle, les techniques de désinfection insuffisantes continuent à ne pas éliminer les contaminants pathogènes dans l'eau douce ainsi que les ressources en eau de loisirs. Par conséquent, il ya un besoin important pour le dépistage de la qualité de l'eau pour prévenir les épidémies d'origine hydrique et les incidents de maladies d'origine hydrique. À cette fin, ici, nous enquêter sur l'utilisation d'un microscope à champ-portable et rentable lensfree holographique à l'image et de détecter les parasites protozoaires pathogènes, comme Giardia lamblia et Cryptosporidium parvum à faibles niveaux de concentration. Ce microscope compact lensless (O. Mudanyali et al., Chip Lab, 2010, 10, 1417-1428), pesant environ 46 grammes, réalise une ouverture numérique de environ 0,1-0,2 sur un champ de l'imagerie de vue qui est plus d'un ordre de grandeur plus grand que d'un objectif de 10X typique, et peut donc fournir un outil d'analyse important à haut débit pour la lutte contre les maladies d'origine hydrique en particulier dans les pays à ressources limitées.

Lensfree Sur Puce Holographie Facilite Les Applications De Microscopie Nouveaux

SPIE Newsroom. May, 2010  |  Pubmed ID: 21643449

Lensfree Super-résolution Utilisant La Microscopie Holographique Films Du Mouillage Sur Une Puce

Optics Express. Aug, 2011  |  Pubmed ID: 21935102

Nous étudions l'utilisation de mouillage des films à améliorer sensiblement les performances d'imagerie de lensfree pixel de super-résolution sur la puce microscopique, la réalisation de résolution <1 um spatial sur une zone d'imagerie grand nombre de ~ 24 mm (2). Formation d'un film ultra-mince de mouillage sur l'échantillon crée efficacement un effet de lentille micro-dessus de chaque objet, ce qui améliore le signal sensiblement à-bruit et donc la résolution de nos images lensfree. Nous validons les performances de cette approche par le biais lensfree sur-puce d'imagerie de divers objets ayant des caractéristiques morphologiques fines (avec des dimensions de par exemple, ≤ 0,5 um) comme Escherichia coli (E. coli), du sperme humain, Giardia lamblia trophozoïtes, le polystyrène de microbilles ainsi que les globules rouges. Ces résultats sont particulièrement importants pour le développement de très sensibles sur le terrain des outils d'analyse portables microscopiques pour les pays à ressources limitées.

Portable Pixel Et Le Coût-efficacité Super-résolution Sur Puce Pour Les Applications De Télémédecine Microscope

Conference Proceedings : ... Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Conference. Aug, 2011  |  Pubmed ID: 22256247

Nous rapportons un lensless terrain portable sur puce de microscope avec une résolution latérale de <1 micron et un grand champ de vue de ~ 24mm (2). Ce microscope est basé sur le numérique en ligne holographie et un algorithme de pixel de super-résolution pour traiter plusieurs hologrammes lensfree et d'obtenir un seul hologramme haute résolution. Dans sa conception compacte et rentable, nous utilisons 23 diodes électroluminescentes bout à bout couplés à 23 multi-mode fibres optiques, et un filtre optique simple, sans pièces mobiles. Pesant seulement 95 grammes de ~, nous démontrer les performances de ce microscope de champ portable par l'imagerie d'objets divers, y compris les parasites du paludisme de l'homme dans les frottis sanguins minces.

Holographique Pixel Super-résolution En Lensless Portable Sur Puce Microscopique Utilisant Un Réseau De Fibres Optiques

Lab on a Chip. Apr, 2011  |  Pubmed ID: 21365087

Nous rapportons un lensless portable sur puce microscope qui peut atteindre une résolution <um 1 sur une large champ de vue de ~ 24 mm (2) sans l'utilisation d'un balayage mécanique. Cette compacte sur puce microscope pèse environ 95 g et sont basées sur le partiellement cohérent numérique en ligne holographie. Multiples fibres optiques sont des guides d'ondes couplés bout à bout à des diodes électroluminescentes, qui sont commandés par un faible coût micro-contrôleur pour éclairer séquentiellement l'échantillon. Les hologrammes résultants lensfree sont alors capturés par un capteur à réseau numérique et sont rapidement traitées à l'aide d'un pixel de super-résolution algorithme pour générer des images de résolution beaucoup plus élevés holographique (phase et amplitude) des objets. Ce grand champ et haute résolution sur puce microscope, en étant compact et léger, serait important pour les problèmes de santé mondiaux, tels que le diagnostic des maladies infectieuses dans des endroits éloignés. À cette fin, nous validons les performances de ce microscope à champ-portable par des parasites du paludisme humain d'imagerie (Plasmodium falciparum) dans les frottis sanguins minces. Nos résultats constituent la première fois, qu'un lensfree sur puce microscope des parasites du paludisme a réussi à imagées.