Name: Lensless microscopie à fluorescence sur une puce (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-08-17T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 23 s
Description: Découvrez la microscopie à fluorescence sans lentille sur puce pour imager des objets fluorescents sur un champ de vision ultra-large. Cette méthode compacte utilise des algorithmes numériques pour atteindre une résolution inférieure à 4 µm.

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A. Ozcan reconnaît avec gratitude le soutien de la NSF Career Award, le Prix du jeune chercheur ONR 2009 et le Prix du directeur des NIH Innovateur Nouveau DP2OD006427 du Bureau du Directeur de la NIH. Les auteurs remercient également le soutien de la Fondation Bill &amp; Melinda Gates Foundation, Amériques Fondation Vodafone, et NSF BISH programme (sous Bourses # 0754880 et 0930501).

<ol><li>Coskun, A. F., Su, T., Ozcan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wide+field-of-view+lens-free+fluorescent+imaging+on+a+chip%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Wide field-of-view lens-free fluorescent imaging on a chip.</a> Lab Chip. 10, 824-824 (2010).</li>
<li>Coskun, A. F., Sencan, I., Su, T., Ozcan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lensless+wide-field+fluorescent+imaging+on+a+chip+using+compressive+decoding+of+sparse+objects%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Lensless wide-field fluorescent imaging on a chip using compressive decoding of sparse objects.</a> Opt. Express. 18, 10510-10523 (2010).</li>
<li>Coskun, A. F., Sencan, I., Su, T., Ozcan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lensfree+Fluorescent+On-Chip+Imaging+of+Transgenic+Caenorhabditis+elegans+Over+an+Ultra-Wide+Field-of-View%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Lensfree Fluorescent On-Chip Imaging of Transgenic Caenorhabditis elegans Over an Ultra-Wide Field-of-View.</a> PLoS ONE. 6, e15955-e15955 (2011).</li>
<li>Coskun, A. F., Sencan, I., Su, T., Ozcan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wide-field+lensless+fluorescent+microscopy+using+a+tapered+fiber-optic+faceplate+on+a+chip%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Wide-field lensless fluorescent microscopy using a tapered fiber-optic faceplate on a chip.</a> Analyst. , (2011).</li>
<li>Seo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-Throughput+Lens-Free+Blood+Analysis+on+a+Chip%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">High-Throughput Lens-Free Blood Analysis on a Chip.</a> Analytical Chemistry. 82, 4621-4627 (2010).</li>
<li>Mudanyali, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compact%2C+light-weight+and+cost-effective+microscope+based+on+lensless+incoherent+holography+for+telemedicine+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Compact, light-weight and cost-effective microscope based on lensless incoherent holography for telemedicine applications.</a> Lab Chip. 10, 1417-1417 (2010).</li>
<li>Tseng, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lensfree+microscopy+on+a+cellphone%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Lensfree microscopy on a cellphone.</a> Lab Chip. 10, 1787-1787 (2010).</li>
<li>Lucy, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+iterative+technique+for+the+rectification+of+observed+distributions%5BTitle%5D)+AND+%22The+Astronomical+Journal%22%5BJournal%5D)">An iterative technique for the rectification of observed distributions.</a> The Astronomical Journal. 79, 745-745 (1974).</li>
<li>Richardson, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bayesian-Based+Iterative+Method+of+Image+Restoration%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Opt.+Soc.+Am%22%5BJournal%5D)">Bayesian-Based Iterative Method of Image Restoration.</a> J. Opt. Soc. Am. 62, 55-59 (1972).</li>
<li>Biggs, D. S. C., Andrews, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acceleration+of+iterative+image+restoration+algorithms%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Opt%22%5BJournal%5D)">Acceleration of iterative image restoration algorithms.</a> Appl. Opt. 36, 1766-1775 (1997).</li>
<li>Candes, E., Wakin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Introduction+To+Compressive+Sampling%5BTitle%5D)+AND+%22Signal+Processing+Magazine%2C+IEEE%22%5BJournal%5D)">An Introduction To Compressive Sampling.</a> Signal Processing Magazine, IEEE. 25, 21-30 (2008).</li>
<li>Kim, S., Koh, K., Lustig, M., Boyd, S., Gorinevsky, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Interior-Point+Method+for+Large-Scale+L1-Regularized+Least+Squares%5BTitle%5D)+AND+%22Selected+Topics+in+Signal+Processing%2C+IEEE%22%5BJournal%5D)">An Interior-Point Method for Large-Scale L1-Regularized Least Squares.</a> Selected Topics in Signal Processing, IEEE. 1, 606-617 (2007).</li>
<li>Candes, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+restricted+isometry+property+and+its+implications+for+compressed+sensing%5BTitle%5D)+AND+%22Comptes+Rendus+Mathematique%22%5BJournal%5D)">The restricted isometry property and its implications for compressed sensing.</a> Comptes Rendus Mathematique. 346, 589-592 (2008).</li>
<li>Baraniuk, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compressive+Sensing+%5BLecture+Notes%5D%5BTitle%5D)+AND+%22Signal+Processing+Magazine%2C+IEEE%22%5BJournal%5D)">Compressive Sensing [Lecture Notes].</a> Signal Processing Magazine, IEEE. 24, 118-121 (2007).</li>
<li>Romberg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+via+Compressive+Sampling%5BTitle%5D)+AND+%22Signal+Processing+Magazine%2C+IEEE%22%5BJournal%5D)">Imaging via Compressive Sampling.</a> Signal Processing Magazine, IEEE. 25, 14-20 (2008).</li>
</ol>

Aucun conflit d&#39;intérêt déclaré.

Nous avons démontré une plate-forme sur puce microscopie fluorescente qui peut atteindre, par exemple, &lt;4μm résolution spatiale plus, par exemple,&gt; 0,6 à 8 cm 2 champ de vue sans l&#39;utilisation de tout les lentilles, mécanique à balayage ou à couche mince interférences filtres. Dans cette technique, avec l&#39;utilisation d&#39;une façade en fibre optique ou une bougie, l&#39;émission de fluorescence à partir des objets est recueilli avec une 2D-éventail de câbles de fibre optique avant d&#39;être li...

<table border="1"><tbody><tr><th> Nom du produit </th><th> Société </th><th> Numéro de catalogue </th></tr><tr><td> Charge-Coupled Device (CCD) </td><td> KODAK </td><td> KAF-8300 </td></tr><tr><td> Charge-Coupled Device (CCD) </td><td> KODAK </td><td> KAF-11002 </td></tr><tr><td> Charge-Coupled Device (CCD) </td><td> KODAK </td><td> KAF-39000 </td></tr><tr><td> Complementary Metal-Oxide Semiconductor-(CMOS) </td><td> Microns </td><td> MT9T031C12STCD </td></tr><tr><td> LED haute puissance source de lumière </td><td> Thorlabs </td><td> M455L2-C2 </td></tr><tr><td> Haute puissance LED pilote </td><td> Thorlabs </td><td> LEDD1B </td></tr><tr><td> Fibre couplé source de lumière LED </td><td> Mightex </td><td> FCS-0625-000 </td></tr><tr><td> Stylo à vide </td><td> Edmund Optics </td><td> NT57-636 </td></tr><tr><td> 2, 4, 10 um Fluospheres </td><td> Invitrogen </td><td> F-8826, F-8859, F-8836 </td></tr><tr><td> RBS tampon de lyse 1X </td><td> eBioscience </td><td> 00-4333 </td></tr><tr><td> Réactifs SYTO étiquetage 16 </td><td> Invitrogen </td><td> S7578 </td></tr><tr><td> Fibre optique façade </td><td> Edmund Optics </td><td> NT55-142 </td></tr><tr><td> Fibre optique conique </td><td> Edmund Optics </td><td> NT55-134 </td></tr><tr><td> Prismes </td><td> Edmund Optics </td><td> NT47-626, NT45-403 </td></tr><tr><td> Filtres </td><td> Edmund Optics </td><td> NT39-417 </td></tr><tr><td> PDMS élastomères </td><td> Dow Corning </td><td> Slygard 184 </td></tr></tbody></table>

lensless microscopie à fluorescence sur une puce

Lensless Fluorescent Microscopy on a Chip

Sur puce imagerie sans lentille, en général vise à remplacer encombrants à base de lentilles des microscopes optiques avec plus simples et plus compacts, en particulier pour les applications de criblage à haut débit. Cette plateforme technologique émergente a le potentiel d&#39;éliminer la nécessité d&#39;encombrants et / ou coûteux composants optiques grâce à l&#39;aide de nouvelles théories et des algorithmes de reconstruction numérique. Dans le même sens, ici nous montrer une modalité sur puce microscopie fluorescente qui peut atteindre, par exemple, &lt;4μm résolution spatiale sur un ultra-grand champ de vision (FOV) de&gt; 0,6 à 8 cm 2, sans l&#39;utilisation de toute lentilles , mécanique à balayage ou à couche mince filtres d&#39;interférence basée. Dans cette technique, d&#39;excitation fluorescente est atteint grâce à une interface prisme ou hémisphériques de verre éclairé par une source incohérente. Après interaction avec le volume de l&#39;objet entier, cette lumière d&#39;excitation est rejetée par Total-interne de réflexion (TIR) ​​processus qui se déroule au bas de l&#39;échantillon micro-fluidique puce. L&#39;émission de fluorescence à partir des objets excité est alors recueilli par une façade en fibre optique ou d&#39;un cône et est livré à un réseau de capteurs optoélectroniques tels que une charge-coupled-device (CCD). En utilisant une compression-échantillonnage algorithme basé décodage, l&#39;acquisition lensfree premières images fluorescentes de l&#39;échantillon peut être rapidement traitées pour produire, par exemple, &lt;4μm résolution sur un FOV de&gt; 0,6 à 8 cm 2. Par ailleurs, empilés verticalement micro-canaux qui sont séparées par exemple, 50-100 um peut également être imagées avec succès en utilisant les mêmes lensfree plateforme de microscopie sur-puce, ce qui augmente encore le débit global de cette modalité. Ce compact sur puce plateforme d&#39;imagerie fluorescente, avec un décodeur rapide compression derrière elle, pourrait être assez utile pour haut-débit cytométrie, rares recherche sur les cellules et les puces-analyse.

Un lensless sur puce plateforme de microscopie à fluorescence est démontré que peut objets image fluorescente sur un ultra-grand champ de vue des ex,&gt; 0,6 à 8 cm2 avec &lt;4μm résolution à l&#39;aide d&#39;un échantillonnage à la compression basée algorithme de décodage. Un tel compact et à large champ modalité d&#39;imagerie fluorescente sur puce pourrait être précieuse pour les haut-débit cytométrie, rares recherche sur les cellules et les puces-analyse.

Lensless microscopie à fluorescence sur une puce

L'imagerie sans lentille sur puce vise généralement à remplacer les microscopes optiques encombrants à lentilles par des conceptions plus simples et plus compactes, en particulier pour...

L'objectif général de cette procédure est de démontrer une plateforme de microscopie fluorescente sans lentille sur puce permettant l'imagerie d'objets fluorescents sur un champ de vision extrêmement large. Pour ce faire, un filtre d'absorption mince et une plaque de face en fibre optique sont délicatement placés au-dessus d'un réseau de capteurs optoélectroniques, ou CCDC moss, puis une puce microfluidique est positionnée au-dessus de la plaque de face. Ensuite, un prisme est assemblé avec la micropuce à l'aide d'une huile d'immersion à index de réfraction adapté.La fluorescence est excitée à travers la face latérale d'un prisme rhomboïdal et l'illumination holographique est réalisée par la face supérieure du même prisme. En fin de compte, des images microscopiques à haute résolution peuvent être obtenues à partir des images fluorescentes acquises en décodant les images brutes à l'aide d'algorithmes numériques. Si nécessaire, les objets fluorescents décodés peuvent être comptés automatiquement à l'aide d'une interface spécialement conçue.Objectif sur puce. L'imagerie en général vise à remplacer les microscopes optiques encombrants basés sur des lentilles par des conceptions plus s

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