Lensfree On-Chip-tomographischen Mikroskopie beschäftigt Multi-Angle-Beleuchtung und Super-Pixel-Auflösung

Zusammenfassung

Lensfree optischen Tomographie ist eine dreidimensionale Mikroskopie-Technik, die eine räumliche Auflösung von <1 um bietet × <1 um x <3 &mgr; m in x-, y-und z-Dimensionen jeweils über einen großen Imaging-Volumen von 15-100 mm ³ Kann das besonders nützlich sein für die Integration in Lab-on-a-Chip-Plattformen.

Zusammenfassung

Tomographischen Bildgebung wurde ein weit verbreitetes Instrument in der Medizin, wie sie dreidimensionale (3D) Struktur-Informationen über Objekte unterschiedlicher Größe skaliert bieten kann. In Mikrometer und Millimeterskalen finden optische Mikroskopie Modalitäten zunehmend aufgrund der nicht-ionisierender Natur des sichtbaren Lichts, und die Verfügbarkeit eines umfassenden Satzes von Lichtquellen (wie Laser und Licht emittierende Dioden-) und Detektorelemente (z. B. großformatigen CCD-und CMOS-Detektor-Arrays). Unter den neu entwickelten optischen Mikroskopie tomographischen Modalitäten, kann man auch die optische Kohärenztomographie, beugungsoptisch Tomographie, optische Projektion und Licht-Tomographie-Blatt-Mikroskopie. ^6.1 Diese Plattformen bieten Schnittbildverfahren von Zellen, Mikroorganismen und Tiere wie Modell C elegans, Zebrafisch und Maus-Embryonen.

Vorhandene optische 3D-Imager haben in der Regel relativ sperrige und komplexe Architekturen, die Begrenzung the Verfügbarkeit dieser Anlagen zu modernsten Labore, und behindert ihre Integration in Lab-on-a-Chip-Plattformen und Mikrofluidik-Chips. Um eine Alternative tomographischen Mikroskop zu schaffen, haben wir kürzlich entwickelt lensfree optischen Tomographie (LOT) als High-Throughput-, kompakte und kostengünstige optische Tomographie Modalität. ⁷ LOT verwirft den Einsatz von Linsen und optischen Komponenten sperrig, und statt dessen setzt auf Multi-Angle- Beleuchtung und digitale Berechnung zu tiefenaufgelöste Abbildung von Mikro-Objekte über ein großes Volumen Bildgebung zu erreichen. LOT abbilden kann biologischen Probe mit einer räumlichen Auflösung von <1 um x <1 um x <3 um in der x, y und z jeweils über einen großen Bildgebungsvolumen von 15-100 mm ^3, und ist besonders nützlich Lab-on-a-Chip-Plattformen.

Protokoll

1. Imaging-Setup

Vieles kann in einem kompakten und leichten tragbaren Feld-Architektur ⁸ zusammengebaut werden, und alternativ als optofluidischer Mikroskop mit Schnittbildverfahren Fähigkeit. ⁹ In diesem Bericht werden wir aber die Basic Imaging-Setup für eine Tisch-Implementierung in Richtung Tomographie von statischen beschreiben Proben.

1. Beleuchtung Modul: LOT, teilweise kohärente Lichtquellen wie Licht emittierende Dioden (LEDs) verwendet werden. Für experimentelle Flexibilität, verwendeten wir einen Monochromator mit einer Xenon-Lampe (Cornerstone T260, Newport Corp.) Der Monochromat....

Diskussion

Es ist wichtig zu betonen, dass die einzigartige Geometrie der lensfree On-Chip-holographische Mikroskopie die kritische Enabler zu Pixel Super-Resolution und tomographische Bildgebung zu erreichen ist. Da die aufgezeichneten Bilder werden nicht angenommen Projektionsbilder sein, wie in inkohärenten Kontaktabbildungsvorrichtung nähert ^12, aber Vorsprung Hologramme, die Beugung des durchgelassenen Lichts, bis sie auf den Detektor auftrifft kann digital holografische Rekonstruktion korrigiert werden. D.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Name	Compay	Katalog #	Kommentar
Linear Kreuztische	Newport Corp	MFA-PP	Miniatur-Lineartisch
Motorisierte Drehung der Bühne	Thorlabs	PRM1Z8	Motorisierte Präzisions-Berg
Multimode-Lichtleitfaser	Thorlabs	AFS105/125Y	Multimode-Glasfaser
Lichtquelle	Newport Corp	6255	Ozon-Xenon-Lampe
Monochromator	Newport Corp	74100	Cornerstone ™ 260 1/4 m Monochromator
CMOS-Sensor-Array	Aptina Inc.	MT9P031STC	5 Megapixel CMOS Sensor
C. elegans Proben	Carolina Biosupply	173500	Wild-Typ C. elegans
Levamisol	Sigma Aldrich	L9756-5G	Tetramisole Hydrochlorid