Lensfree光トモグラフィーは、<1μmの空間分解能を提供して三次元顕微鏡技術である×<1ミクロン×15〜100ミリメートルの大型イメージングボリューム上のそれぞれx、yおよびz次元において<3μmの 3。
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この記事について
サマリー
要約
それは、異なるサイズのスケールのオブジェクトに関しては3次元（3D）構造の情報を提供することができるように断層イメージングは、医学で広く使われているツールでした。マイクロ波·ミリスケールでは、光学顕微鏡のモダリティは、可視光の非電離自然に増加する使用により、検索、および豊富な照明ソースのセット（例えば、レーザや発光ダイオードなど）と検出素子（などの可用性ラージフォーマットCCDとCMOSディテクタ·アレイ）。最近開発された光断層顕微鏡のモダリティのうち、一つは光コヒーレンストモグラフィー、光の回折トモグラフィー、光学投影トモグラフィと光シート顕微鏡を含めることができます。1月6日これらのプラットフォームは、細胞、微生物やC などのモデル動物の断面イメージングを提供します線虫 、ゼブラフィッシュとマウスの胚。
既存の3D光学イメージャは、一般的に目を制限する、比較的大型で複雑なアーキテクチャを持っているeは、高度な研究所にこれらの機器の可用性、およびラボオンチッププラットフォームとマイクロ流体チップとの統合を妨げる。別の断層顕微鏡を提供するために、我々は最近7 LOTを破棄レンズやかさばる光学部品の使用。高スループット、コンパクトでコスト効率に優れた光断層撮影法としてlensfree光トモグラフィー（LOT）を開発し、代わりにマルチアングルに依存しています照明と大型撮像ボリューム上のマイクロオブジェクトの深さ分解イメージングを達成するためのデジタル計算。 LOTは、のx <1μmのX <3 15〜100ミリメートルの3大撮像ボリューム上のそれぞれx、y、およびz寸法の程度、、とすることができ、特に有用<1μmの空間分解能で画像生体試料缶ラボオンチッププラットフォーム。
プロトコル
1。イメージングセットアップ
LOTは、小型·軽量の携帯型アーキテクチャ8に組み立てることができるし、あるいは断面の撮像能力を持つoptofluidic顕微鏡として9本報告では、しかし、我々は静的断層に向かってベンチトップ型の実装の ための基本的なイメージングセットアップについて説明します。サンプル。
- 照明モジュール：LOTでは、このような発光ダイオード（LED）のように部分的にコヒーレント光源を利用することができます。実験的な柔軟性を高めるために、我々は、キセノンランプ（コーナーT260、ニューポート（株））とモノクロを使用していました。モノクロは、 例えば 450から650 nmの中心波長の周り〜1月10日波長スペクトル幅と出力を提供するために調整した。この部分的にコヒーレントな出力は、システムへの部分的コヒーレント光を実現するマルチモード光ファイバ（Thorlabs AFS105/125Y）に結合されている。
光ファイバは、（Thorlabs電動回転ステージに搭載されているPRM-1Z8は、照明の角度を変更するには）Thorlabs TDC001コントローラによって駆動されます。接続された光源と電動ステージは、与えられた角度で光源の面内シフトを達成するために使用された二次元リニアXYステージ（ニューポートILS50CCニューポートMFA....
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ディスカッション
それはlensfreeオンチップ·ホログラフィック顕微鏡のユニークな形状が画素超解像と断層イメージングを実現するための重要なイネーブラであることを強調することが重要です。撮影した画像は、12に近づくと支離滅裂の接触イメージングのように、投影画像であると仮定されていませんが、 投影ホログラム 、透過光の回折、それが検出器に入射するまでは、デジタルホログラフィック再構成によって修正することができるので。したがって、サンプル·ツー·センサの距離の変動は考慮されることができます。サンプル·ツー·センサーの距離は、通常〜0.5〜5ミリメートルであるため、光源は、試料から〜4〜10センチメートルの距離に配置されている間また、サブピクセルシフトを達成することは大きなソースシフトを必要としません。結果として、唯一の50から100μmで光源を移動すると、iの望ましくない変動を防止するため、検出器面にサブピクセルシフトを達成するのに十分である）照明方向/視点、ND ii）
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開示事項
利害の衝突が宣言されません。
材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 名 | コンパイ | カタログ＃ | コメント |
| リニアXYステージ | ニューポート（株） | MFA-PP | ミニチュアリニアステージ |
| 電動回転ステージ | Thorlabs | PRM1Z8 | 電動精密回転マウント |
| マルチモード光ファイバ | Thorlabs | AFS105/125Y | マルチモードファイバー |
| 光源 | ニューポート（株） | 6255 | オゾンフリーキセノンランプ |
| 単色光分光器 | ニューポート（株） | 74100 | 基礎260 1/4メートルモノクロ |
| CMOSセンサアレイ | アプティナ株式会社 | MT9P031STC | 5メガピクセルCMOSセンサー |
| C. elegansのサンプル | カロライナBiosupply | 173500 | 野生型C.エレガンス |
| レバミゾール | シグマアルドリッチ | L9756-5G | Tetramisole塩酸塩 |
参考文献
- 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). <....
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再版と許可
