Um sem lente no chip plataforma de microscopia fluorescente é demonstrado que pode objetos de imagem fluorescente através de uma ultra-wide campo de visão de, por exemplo,> 0,6-8 cm2 com <4μm resolução usando uma amostra de compressão baseada algoritmo de decodificação. Como um compacto e de campo amplo modalidade de imagem fluorescente on-chip poderia ser valioso para high-throughput citometria, raro de célula de pesquisa e análise de microarray.
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Artigo de método
Microscopia fluorescente sem lente em um Chip
Neste artigo
Resumo
Resumo
On-chip de imagem sem lente, em geral, destina-se a substituir os volumosos lente baseada em microscópios ópticos com desenhos mais simples e compacto, especialmente para aplicações high-throughput screening. Esta plataforma tecnológica emergente tem o potencial de eliminar a necessidade de volumoso e / ou caros componentes ópticos através da ajuda de novas teorias e algoritmos de reconstrução digital. Na mesma linha, aqui nós demonstramos um on-chip modalidade de microscopia fluorescente que pode conseguir, por exemplo, <4μm resolução espacial mais uma ultra-wide campo de visão (FOV) de> centímetros 0,6-8 2 sem o uso de lentes , mecânico-digitalização ou película fina filtros de interferência baseado. Nesta técnica, excitação fluorescente é alcançado através de uma interface de prisma ou hemisférica de vidro iluminado por uma fonte incoerente. Depois de interagir com o volume objeto inteiro, esta luz de excitação é rejeitado pelo total de interna-reflexão (TIR) processo que está ocorrendo na parte inferior da amostra micro-chip fluídico. A emissão fluorescente dos objetos animado é então recolhido por uma placa de fibra óptica ou de um cone e é entregue a um conjunto de sensores optoeletrônicos tais como charge-coupled-device (CCD). Usando uma amostragem de compressão algoritmo de decodificação baseado, adquirida lensfree primas imagens fluorescentes da amostra pode ser rapidamente processada para produzir por exemplo, <4μm resolução sobre um FOV de> 0,6-8 cm 2. Além disso, empilhadas verticalmente micro-canais que são separados por exemplo, 5-10 mM também pode ser fotografada com sucesso usando o mesmo lensfree on-chip plataforma de microscopia, o que aumenta ainda mais o rendimento global da modalidade. Este compacto on-chip plataforma de imagem fluorescente, com um decodificador rápida compressão por trás dele, poderia ser bastante valiosa para high-throughput citometria, raro de célula de pesquisa e análise de microarray.
Protocolo
Nesta seção, iremos rever os métodos experimentais de nossa plataforma de microscopia sem lente no chip fluorescentes 1-4. Para demonstrar as capacidades desta técnica, vamos mostrar os resultados on-chip de imagem para micro-partículas fluorescentes e rotulado células brancas do sangue. Embora não discutido aqui, o mesmo lensfree plataforma de microscopia fluorescente também pode ser usado para animais pequena imagem do modelo, como transgênicos C. amostras elegans 3.
1. Projeto da Plataforma de imagem sem lente On-Chip
Nossa plataforma de imagem sem lente no chip é compo....
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Discussão
Nós demonstramos uma plataforma on-chip microscopia fluorescente que pode conseguir, por exemplo, <4μm resolução espacial mais, por exemplo, cm> 2 0,6-8 campo de visão sem o uso de lentes, de varredura mecânica ou thin-film-interferência filtros. Nesta técnica, com o uso de uma placa de fibra óptica ou uma vela, a emissão fluorescente dos objetos é coletada com um array 2D de cabos de fibra óptica, antes de ser entregue a um opto-eletrônica do sensor array como um CCD / chip CMOS. Estas imagens são entã.......
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Divulgações
Não há conflitos de interesse declarados.
Agradecimentos
A. Ozcan agradece o apoio da NSF Prémio Carreira, o ONR Young Investigator Award 2009 e Prêmio de Diretor do NIH Innovator New DP2OD006427 do Gabinete do Diretor, NIH. Os autores também agradecem o apoio da Fundação Bill & Melinda Gates Foundation, Vodafone Americas Foundation, NSF e programa Bish (sob Prêmios # 0754880 e 0930501).
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Nome do material | Companhia | Número de catálogo | |
| 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) | Mícron | MT9T031C12STCD | |
| LED de alta potência fonte de luz | Thorlabs | M455L2-C2 | |
| De alta potência LED driver | Thorlabs | LEDD1B | |
| Fibra acoplada fonte de luz LED | Mightex | FCS-0625-000 | |
| Pen vácuo | Edmund Optics | NT57-636 | |
| 2, 4, 10 mM Fluospheres | Invitrogen | F-8826, F-8859, F-8836 | |
| RBS 1X tampão de lise | eBioscience | 00-4333 | |
| SYTO reagente rotulagem 16 | Invitrogen | S7578 | |
| De fibra óptica faceplate | Edmund Optics | NT55-142 | |
| De fibra óptica taper | Edmund Optics | NT55-134 | |
| Prismas | Edmund Optics | NT47-626, NT45-403 | |
| Filtros | Edmund Optics | NT39-417 | |
| PDMS Elastômeros | Dow Corning | Slygard 184 |
Referências
- 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. <....
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Reimpressões e permissões
