Name: Senza lenti microscopia a fluorescenza su un chip (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-08-17T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 23 s
Description: Scopri la microscopia a fluorescenza senza lenti su chip per imaging ad ampio campo di vista. Questa piattaforma compatta utilizza algoritmi di decodifica per ottenere risoluzione inferiore a 4μm.

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A. Ozcan riconosce con gratitudine il sostegno del Premio CARRIERA NSF, l&#39;Investigatore ONR Premio Giovani 2009 e Innovator Award nuovo direttore NIH DP2OD006427 presso l&#39;Ufficio del Direttore, NIH. Gli autori riconoscono anche il sostegno della Bill &amp; Melinda Gates Foundation, Fondazione Vodafone Americhe, e NSF programma Bish (sotto Awards # 0754880 e 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>

Nessun conflitto di interessi dichiarati.

Abbiamo dimostrato una piattaforma on-chip microscopia a fluorescenza che può raggiungere ad esempio, &lt;4 _m risoluzione spaziale oltre ad esempio,&gt; 0,6-8 cm 2 di campo di vista, senza l&#39;uso di lenti, meccanico-scansione o film sottile interferenze filtri. In questa tecnica, con l&#39;utilizzo di una fibra ottica frontalino o un cono, l&#39;emissione fluorescente dagli oggetti viene raccolta con un 2D-array di cavi in ​​fibra ottica prima di essere consegnato ad un sensore opto-elettronico-array come...

<table border="1"><tbody><tr><th> Nome del materiale </th><th> Azienda </th><th> Numero di catalogo </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> Micron </td><td> MT9T031C12STCD </td></tr><tr><td> LED ad alta potenza sorgente luminosa </td><td> Thorlabs </td><td> M455L2-C2 </td></tr><tr><td> Alta conducente LED </td><td> Thorlabs </td><td> LEDD1B </td></tr><tr><td> Fibra accoppiata sorgente luminosa a LED </td><td> Mightex </td><td> FCS-0625-000 </td></tr><tr><td> Vuoto Penna </td><td> Edmund Optics </td><td> NT57-636 </td></tr><tr><td> 2, 4, 10 micron Fluospheres </td><td> Invitrogen </td><td> F-8826, F-8859, F-8836 </td></tr><tr><td> RBS lisi tampone 1X </td><td> eBioscience </td><td> 00-4333 </td></tr><tr><td> SYTO 16 etichettatura dei reagenti </td><td> Invitrogen </td><td> S7578 </td></tr><tr><td> Fibra ottica frontale </td><td> Edmund Optics </td><td> NT55-142 </td></tr><tr><td> Cono in fibra ottica </td><td> Edmund Optics </td><td> NT55-134 </td></tr><tr><td> Prismi </td><td> Edmund Optics </td><td> NT47-626, NT45-403 </td></tr><tr><td> Filtri </td><td> Edmund Optics </td><td> NT39-417 </td></tr><tr><td> PDMS Elastomeri </td><td> Dow Corning </td><td> Slygard 184 </td></tr></tbody></table>

senza lenti microscopia a fluorescenza su un chip

Lensless Fluorescent Microscopy on a Chip

On-chip di imaging senza lenti, in generale, mira a sostituire ingombranti microscopi ottici con lenti a base di più semplice e più compatto design, soprattutto per le applicazioni high-throughput screening. Questa piattaforma tecnologia emergente ha il potenziale per eliminare la necessità di componenti ottici ingombranti e / o costose attraverso l&#39;aiuto di nuove teorie e gli algoritmi di ricostruzione digitale. Sulla stessa linea, qui si dimostrano una modalità on-chip microscopia a fluorescenza che può raggiungere ad esempio, &lt;4 _m risoluzione spaziale su un ultra-ampio campo di vista (FOV) di&gt; 0,6-8 cm 2 senza l&#39;uso di lenti , meccanico-scansione o film sottile basati filtri interferenziali. In questa tecnica, eccitazione fluorescente è raggiunto attraverso una interfaccia prisma o emisferica di vetro illuminato da una sorgente incoerente. Dopo aver interagito con il volume intero oggetto, questa luce di eccitazione è respinta da total-interno-riflessione (TIR), processo che si sta verificando nella parte inferiore del chip campione di micro-fluidico. L&#39;emissione di fluorescenza dagli oggetti eccitato è poi raccolto da una fibra ottica frontalino o una candela e viene consegnato a una matrice di sensori optoelettronici come un accoppiamento di carica-device (CCD). Utilizzando un algoritmo di compressione-campionamento basato decodifica, l&#39;acquisito lensfree prime immagini fluorescenti del campione può essere rapidamente trattati per produrre ad esempio, &lt;4 _m risoluzione su un campo visivo di&gt; 0,6-8 cm 2. Inoltre, impilati verticalmente micro-canali separati da esempio, 50-100 micron può essere ripreso con successo utilizzando le stesse lensfree on-chip piattaforma microscopia, che aumenta ulteriormente il throughput complessivo di questa modalità. Questa compatta on-chip piattaforma di imaging fluorescente, con un decoder rapida compressione dietro di esso, potrebbe essere piuttosto utile per high-throughput citometria, rare cellule di ricerca e di analisi dei microarray.

Un senza lenti on-chip piattaforma microscopia a fluorescenza è dimostrato in grado di oggetti immagini fluorescenti su un ultra-ampio campo di vista di esempio,&gt; 0,6-8 cm2 con &lt;4 _m risoluzione utilizzando un campionamento di compressione basata algoritmo di decodifica. Tale compattezza e grande campo fluorescente on-chip modalità di imaging potrebbe essere prezioso per high-throughput citometria, rare cellule di ricerca e di analisi dei microarray.

Senza lenti microscopia a fluorescenza su un chip

L'imaging lensless on-chip mira in generale a sostituire i voluminosi microscopi ottici basati su lenti con design più semplici e compatti, specialmente per...

L'obiettivo generale di questa procedura è dimostrare una piattaforma di microscopia fluorescente senza lente su chip per l'immagine di oggetti fluorescenti su un campo visivo estremamente ampio. Per raggiungere questo scopo, un sottile filtro assorbente e una piastra ottica in fibra vengono posizionati delicatamente sopra un array di sensori optoelettronici, o un sensore CCDC moss, quindi un chip microfluidico viene disposto sopra la piastra. Successivamente, un prisma viene assemblato con il microchip mediante l'utilizzo di olio con indice di rifrazione abbinato.La citazione fluorescente viene ottenuta attraverso la faccia laterale di un prisma romboide e l'illuminazione olografica avviene attraverso la faccia superiore dello stesso prisma. In definitiva, è possibile ottenere immagini microscopiche ad alta risoluzione dalle immagini fluorescenti acquisite decodificando le immagini grezze mediante algoritmi digitali. Se necessario, gli oggetti fluorescenti decodificati possono essere automaticamente conteggiati utilizzando un'interfaccia appositamente sviluppata.Lente su chip. L'imaging in generale mira a sostituire i microscopi ottici basati su lenti ingombranti con progettazioni

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