셀 Lensless 온 - 칩 영상은 높은 처리량 세포 생물학 및 의료 진단을위한 새로운 도구를 제공합니다

요약

세포의 Lensfree 온 - 칩 이미징 및 특성은 그림이다. 이 온칩 세포 이미징 접근 방식은 자원 가난한 설정을 위해 특히 적합, 의료 진단 및 높은 처리량 세포 생물학 애플 리케이션을위한 소형 및 비용 효율적인 도구를 제공합니다.

초록

다른 렌즈와 광학 구성 요소가 함께 작동 객관적인 렌즈의 사용에 의해 종래의 광학 현미경 이미지 세포. 꽤 효과가 있지만,이 고전적인 방법은 microfluidics에있는 예술의 고급 상태와 호환되도록 이미징 플랫폼의 소형화에 대한 특정 제한 사항이 있습니다. 이 보고서에서는, 우리는 루카스를 칭했다 lensless 온 칩 이미지 개념 실험 세부 사항 (을 소개합니다

프로토콜

여기 루카스 [1-3]에 관련된 실험 절차를 논의합니다. 루카스의 개념의 증거를 보여주면 우리는 전체 혈액 샘플에 대한 이미징 프로세스를 설명합니다.

A. 이미징 설정

루카스 이미징 플랫폼은 특히 자원 제한 설정에 대한 기존의 포인트 - 오브 - 케어 cytometry 의료 진단 도구에 대한 비용 효율적인 소형 대안을 제공하는 중요한 이점을 전시하고 있습니다. 오히려 세포의 이미지를 감지하는 것보다 루카스 대신 배경 조명 각 세포에서 흩어져있는 빛의 간섭에 의해 만들어진 세포의 디지털 홀로그램을 캡처합니다. 조명의 부분 공간 일관성에주의 제어 홀로그램 기록을 사용하는 것이 중요합니다.

1. 디지털 센서 어레이

루카스 플랫폼은 디지털 개인 휴대 홀로그램을 기록하는 광전자 센서 배열을 사용합니다. 사용할 수 있습니다 또는 보완 금속 - 산화물 - 반도체 칩 (MT9P031, 마이크론 CMOS, 샘플 모델),이를 위해 몇 가지 장치 (카이 - 11002, KAF - 39000, 코닥의 샘플 모델 CCD) 부과. 각각 활성 10cm2의 FOV, 18cm2, 그리고 24.4 mm2와 코닥을위한 픽셀 크기는 두 장치, 카이 - 11002, K....

토론

우리는 루카스 플랫폼이 정확하게 계산하고 홀로그램 서명을 기반으로 한 칩에 다양한 micro-objects/cells을 식별할 수있는 그림, 그리고 포인트의 케어 의료 진단 및 높은 처리량 세포 생물학을위한 유망한 도구를 제공합니다. 정확하게 기록된 홀로그램 패턴을 처리하기 위해, 우리는 사용자 지정 개발 루카스 결정 소프트웨어를 구현했습니다. 루카스 이미지의 훈련에 의해 만들어진 통계 회절 이미지 데이터베이스를 사용하는이 알고리즘은, 이기종 솔루션 내에서 세포의 다양한 기능을 식별하고, 종류와 각각의 세포의 상대적 위치를 분류하고 원하지 않는 입자를 폐기하기 위해 thresholding를 적용한 후에 원하는 세포 유형을 계산 / 셀 패턴 [1-3].

요약에서, 루카스 플랫폼 포인트 - 오브 - 케어 cytometry 및 의료 진단을위한 비용 효율적이고 컴팩트한 솔루션을 제공해야합니다. 이를 들어, 루카스는 특히 자원 제한 설정에서뿐만 아니라 말라리아와 결핵과 같은 다른 세계.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
전하결합소자 (CCD)	KODAK	KAI-11002
전하결합소자 (CCD)	KODAK	KAF-39000
상보성 금속 산화물 반도체 (CMOS)	Micron	MT9P031
제논 램프	Newport Corp.	Cornerstone T260
진공 펜	Edmund Scientific	NT57-636
5, 10, 및 20 μm 마이크로비드	Thermo Fisher Scientific, Inc.	4000 Series
RPMI	Fisher Scientific	1640
순수 Eosin Y	Acros Organics	MW=691.85
New Methylene Blue(NMB) 염료	Acros Organics	MW=347.90
옥살산 칼륨 일수화물	Acros Organics	99.0% Reagent ACS