Een lensless on-chip fluorescentie microscopie platform is aangetoond dat kan afbeelding fluorescerende voorwerpen over een ultra-breed-of-view van bijvoorbeeld,> 0,6-8 cm2 met <4μm resolutie met behulp van een steekproef op basis van compressie-algoritme decodering. Zo'n compacte en wide-field fluorescerende on-chip beeldvormende modaliteit kan waardevol zijn voor high-throughput cytometrie, zeldzame-cel onderzoek en microarray-analyse.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Lensless fluorescentie microscopie op een chip
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
On-chip lensless beeldvorming in het algemeen gericht op omvangrijke lens geïntegreerde optische microscopen te vervangen door eenvoudiger en meer compacte ontwerpen, vooral voor high-throughput screening toepassingen. Deze opkomende technologie platform heeft het potentieel om de noodzaak van omvangrijke en / of kostbare optische elementen met de hulp van nieuwe theorieën en digitale reconstructie algoritmen te elimineren. In dezelfde lijn, hier tonen we aan een on-chip fluorescentie microscopie modaliteit die bijvoorbeeld <4μm ruimtelijke resolutie over een ultra-breed-of-view (FOV) van> kan 0,6-8 cm 2 te bereiken zonder het gebruik van de lenzen , mechanische-scanning of dunne-film gebaseerd interferentie filters. In deze techniek wordt fluorescerende excitatie bereikt door middel van een prisma of bolrond-glas-interface verlicht door een onsamenhangend bron. Na interactie met het hele object volume, wordt deze excitatie licht verworpen door het totaal-interne-reflectie (TIR) proces dat plaatsvindt aan de onderkant van het monster micro-vloeibare chip. De fluorescentie-emissie van de aangeslagen voorwerpen wordt dan verzameld door een fiber-optische voorpaneel of een taper en wordt geleverd aan een opto-elektronische sensor array, zoals een charge-coupled-device (CCD). Door het gebruik van een compressie-sampling gebaseerde decodering algoritme, de verworven lensfree ruwe fluorescerende beelden van het monster snel kan worden verwerkt tot bijvoorbeeld opbrengst, <4μm resolutie over een beeldhoek van> 0,6 tot 8 cm 2. Bovendien, verticaal gestapeld micro-kanalen die worden gescheiden door bijvoorbeeld, kan 50 tot 100 micrometer ook met succes worden afgebeeld met dezelfde lensfree on-chip microscopie platform, dat een verdere stijging van de totale doorvoer van deze modaliteit. Deze compacte on-chip fluorescerende beeldvorming platform, met een snelle druk-decoder achter de rug, kan nogal waardevol zijn voor high-throughput cytometrie, zeldzame-cel onderzoek en microarray-analyse.
Protocol
In deze sectie zullen we de experimentele methoden van onze lensless on-chip fluorescentie microscopie platform 1-4. Om aan te tonen de mogelijkheden van deze techniek, zullen we laten zien on-chip imaging resultaten voor TL-micro-deeltjes en gelabeld witte bloedcellen. Hoewel het hier niet besproken, kan dezelfde lensfree fluorescentie microscopie platform ook gebruikt worden om de afbeelding klein model dieren zoals transgene C. elegans monsters 3.
1. Ontwerp van de Lensless On-Chip Imaging Platform
Onze lensless on-chip imaging platform bestaat uit verschillende optische compone....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Hebben we laten zien een on-chip fluorescentie microscopie platform dat bijvoorbeeld kan bereiken <4μm ruimtelijke resolutie dan bv> 0,6-8 cm 2 veld-of-view zonder het gebruik van de lenzen, mechanische-scanning of dunne-film-interferentie-filters. In deze techniek, met het gebruik van een glasvezel-voorpaneel of een taper, is de tl-emissie van de voorwerpen die verzameld werden met een 2D-array van de glasvezel-kabels alvorens te worden geleverd aan een opto-elektronische sensor-array, zoals een CCD / .......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
Geen belangenconflicten verklaard.
Dankbetuigingen
A. Ozcan zeer erkentelijk voor de steun van de NSF CAREER Award, de ONR Young Investigator Award 2009 en New Innovator van de NIH directeur Award DP2OD006427 van het Bureau van de directeur, NIH. De auteurs ook de steun van de Bill & Melinda Gates Foundation, Vodafone Amerika Foundation, en NSF BiSH programma (onder Awards # 0754880 en 0930501).
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Materiaal Naam | Vennootschap | Catalogus nummer | |
| Charge-coupled device (CCD) | KODAK | KAF-8300 | |
| Charge-coupled device (CCD) | KODAK | KAF-11002 | |
| Charge-coupled device (CCD) | KODAK | KAF-39000 | |
| Complementary Metal-Oxide Semiconductor-(CMOS) | Micron | MT9T031C12STCD | |
| High power LED lichtbron | Thorlabs | M455L2-C2 | |
| High power LED-driver | Thorlabs | LEDD1B | |
| Fiber gekoppeld LED lichtbron | Mightex | FCS-0625-000 | |
| Vacuum Pen | Edmund Optics | NT57-636 | |
| 2, 4, 10 urn Fluospheres | Invitrogen | F-8826, F-8859, F-8836 | |
| RBS lysis buffer 1X | eBioscience | 00-4333 | |
| SYTO 16 etikettering reagens | Invitrogen | S7578 | |
| Glasvezel-voorplaat | Edmund Optics | NT55-142 | |
| Glasvezel conus | Edmund Optics | NT55-134 | |
| Prisma's | Edmund Optics | NT47-626, NT45-403 | |
| Filters | Edmund Optics | NT39-417 | |
| PDMS Elastomeren | Dow Corning | Slygard 184 |
Referenties
- Coskun, A. F., Su, T., Ozcan, A. Wide field-of-view lens-free fluorescent imaging on a chip. Lab Chip. 10, 824-824 (2010).
- Coskun, A. F., Sencan, I., Su, T., Ozcan, A. Lensless wide-field fluorescent imaging on a chip using compressive decoding of sparse objects. <....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
