Name: Bir Chip Lensless Floresan Mikroskopi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-08-17T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 23 s
Description: Keşfedin lensless on-chip floresan mikroskopi platformunu, ultra geniş görüş alanında floresan nesneleri görüntülemek için sıkıştırılmış örnekleme tabanlı dijital algoritmalar kullanarak. Bu yöntem yüksek verimli sitometri ve nadir hücre araştırmaları için kompakt bir alternatif sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

A. Özcan NSF KARİYER Ödülü, ONR Genç Araştırmacı Ödülü Direktörü, NIH Office 2009 ve NIH Müdürü Yenilikçisi Ödülü DP2OD006427 destek minnetle kabul eder. Yazarlar ayrıca, Bill &amp; Melinda Gates Vakfı, Vodafone Amerika Vakfı, ve NSF bish programı (# 0.754.880 ve 0.930.501 Ödülleri altında) desteğiyle kabul etmiş sayılırsınız.

<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>

Çıkar çatışması ilan etti.

Biz, örneğin elde edebilirsiniz çip üzerinde floresan mikroskobu platformu gösterdi &lt;örneğin üzerinde 4μm mekansal çözünürlükte,&gt; 0,6-8 cm 2 lensler, mekanik tarama veya ince film parazit filtreleri kullanmadan alan görüş. Bu teknikte, bir fiber-optik kaplamasını veya konik kullanımı ile, floresan emisyon nesnelerden bir CCD gibi bir opto-elektronik sensör dizisi teslim edilmeden önce, fiber-optik kablolar bir 2D-dizisi ile toplanır / CMOS çipi. Bu kazanılmış lensfree görüntüler daha sonra hızla tabanlı...

<table border="1"><tbody><tr><th> Malzeme Adı </th><th> Şirket </th><th> Katalog numarası </th></tr><tr><td> Şarj çiftli aygıt (CCD) </td><td> KODAK </td><td> KAF-8300 </td></tr><tr><td> Şarj çiftli aygıt (CCD) </td><td> KODAK </td><td> KAF-11002 </td></tr><tr><td> Şarj çiftli aygıt (CCD) </td><td> KODAK </td><td> KAF-39000 </td></tr><tr><td> Tamamlayıcı Metal-Oksit-Yarıiletken (CMOS) </td><td> Mikron </td><td> MT9T031C12STCD </td></tr><tr><td> Yüksek güç LED ışık kaynağı </td><td> Thorlabs </td><td> M455L2-C2 </td></tr><tr><td> Yüksek güç LED sürücü </td><td> Thorlabs </td><td> LEDD1B </td></tr><tr><td> Fiber birleştiğinde LED ışık kaynağı </td><td> Mightex </td><td> FCS-0625-000 </td></tr><tr><td> Vakum Kalem </td><td> Edmund Optik </td><td> NT57-636 </td></tr><tr><td> 2, 4, 10 mikron Fluospheres </td><td> Invitrogen </td><td> F-8826, F-8859, F-8836 </td></tr><tr><td> RBS lizis tampon 1X </td><td> eBioscience </td><td> 00-4333 </td></tr><tr><td> SYTO 16 etiketleme reaktif </td><td> Invitrogen </td><td> S7578 </td></tr><tr><td> Fiber-optik kaplamasını </td><td> Edmund Optik </td><td> NT55-142 </td></tr><tr><td> Fiber-optik konik </td><td> Edmund Optik </td><td> NT55-134 </td></tr><tr><td> Prizmalar </td><td> Edmund Optik </td><td> NT47-626, NT45-403 </td></tr><tr><td> Filtreler </td><td> Edmund Optik </td><td> NT39-417 </td></tr><tr><td> PDMS Elastomerler </td><td> Dow Corning </td><td> Slygard 184 </td></tr></tbody></table>

bir chip lensless floresan mikroskopi

Lensless Fluorescent Microscopy on a Chip

Genel olarak on-chip lensless görüntüleme, özellikle yüksek verimli tarama uygulamaları için, daha basit ve daha kompakt tasarımları ile hantal lense bağlı optik mikroskoplar değiştirmeyi hedefliyor. Bu gelişmekte olan teknoloji platformu, yeni teoriler ve dijital rekonstrüksiyon algoritmalar yardımı ile, hantal ve / veya pahalı optik bileşenleri için gereksinimini ortadan kaldırmak için bir potansiyele sahiptir. Aynı doğrultuda, burada, herhangi bir lenslerin kullanımı olmadan 0,6-8 cm 2 &lt;4μm mekansal çözünürlükte ultra geniş bir alan-view (FOV) üzerinden&gt;, örneğin elde edebilirsiniz çip üzerinde floresan mikroskopi yöntemi göstermektedir mekanik tarama veya ince film tabanlı girişim filtreleri. Bu teknikte, floresan uyarılma, tutarsız bir kaynağı tarafından aydınlatılmış bir prizma veya hemisferik cam arayüz üzerinden elde edilir. Tüm nesne hacmi ile etkileşim sonra, bu uyarma ışık toplam iç yansıma (TIR) ​​örnek akışkan mikro-çip alt kısmında meydana gelen işlem reddedilir. Heyecanlı nesnelerden floresan emisyon sonra bir fiber-optik kaplamasını veya konik tarafından toplanan ve şarj-çiftli-device (CCD) gibi bir optoelektronik sensör dizisi teslim edilir. Bir basınç örnekleme dayalı çözme algoritması kullanarak, örnek edinilen lensfree çiğ floresan görüntüler hızla örneğin verim işlenmiş bir FOV üzerinde 0,6-8 cm 2 &lt;4μm çözünürlük&gt;. Ayrıca, örneğin ayrılır mikro-kanal dikey yığılmış, 50-100 mikron de başarılı bir şekilde bu yöntemin, toplam işlem hacmini daha da artırır aynı lensfree on-chip mikroskobu platformu kullanarak görüntülü olabilir. Bu çip üzerinde kompakt floresan görüntüleme platformu, arkasında hızlı bir basınç dekoder, yüksek verimli sitometri, nadir hücre araştırmaları ve mikroarray-analiz için oldukça değerli olabilir.

Lensless bir çip üzerinde floresan mikroskobu platformu göstermiştir floresan nesneler, örneğin bir ultra-geniş alanda-görünüm görüntü&gt; &lt;4μm çözünürlük çözme algoritması tabanlı bir basınç örnekleme yöntemiyle 0,6-8 cm2. Böyle bir kompakt ve geniş alan floresan çip üzerinde görüntüleme yöntemidir yüksek verimli sitometri, nadir hücre araştırmaları ve mikroarray-analiz için değerli olabilir.

Bir Chip Lensless Floresan Mikroskopi

Genel olarak çip üstü lenssiz görüntüleme, özellikle ... için, hantal lens tabanlı optik mikroskopların yerini daha basit ve daha kompakt tasarımların almasını amaçlamaktadır.

Bu prosedürün genel amacı, ultra geniş bir görüş alanı üzerinden floresan nesneleri görüntülemek için merceksiz bir yonga üstü floresan mikroskopi platformunu göstermektir. Bunu başarmak için, ince bir absorpsiyon filtresi ve bir fiber optik yüz plakası, bir opto-elektrik sensör dizisinin veya CCD CMOS'un üzerine nazikçe yerleştirilir ve ardından bir mikroakışkan yonga yüz plakasının üzerine konumlandırılır. Sonrasında, indeks eşleştirme yağı kullanılarak mikroçip ile bir prizma birleştirilir.Floresan uyarımı, bir romboid prizmanın yan yüzeyinden gerçekleştirilir ve holografik aydınlatma aynı prizmanın üst yüzeyinden yapılır. Nihayetinde, ham görüntüler dijital algoritmalar aracılığıyla çözümlenerek elde edilen floresan görüntülerden yüksek çözünürlüklü mikroskobik görüntüler elde edilebilir. Gerektiğinde, çözümlenen floresan nesneler özel olarak geliştirilmiş bir arayüz kullanılarak otomatik olarak sayılabilir.Çip üzeri lens. Görüntüleme, genel olarak hantal lens tabanlı optik mikroskopları daha basit ve daha kompakt tasarımlarla değiştirmeyi amaçlamaktadır. Bu gelişmekte olan teknoloji platformu, yeni teoriler ve dijital rekonstrüksiyon algoritmalarının yardımıyla, hantal ve mali

lensless-fluorescent-microscopy-on-a-chip

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Hücre Lensfree çip üzerinde görüntüleme ve karakterizasyonu gösterilmiştir. Bu çip üzerinde hücre görüntüleme yaklaşımı, kaynak yoksul ayarları için özellikle uygun hale, tıbbi teşhis ve yüksek verimli hücre biyolojisi uygulamaları için kompakt ve maliyet-etkin bir araç sağlar.

Hücre Lensless-çip Görüntüleme Yüksek throughput Hücre Biyolojisi ve Tıbbi Teşhis için Yeni Aracı sağlar.

Damlacık tabanlı mikroakışkan platformları kHz oranları ucuza pikolitrelik, kendi kendine bölümlere damarları oluşturmak mümkün olduğundan yüksek kapasiteli deney için umut vaat eden adaylardır. Hızlı, hassas ve yüksek çözünürlüklü floresans spektroskopik yöntemleri ile entegrasyon sayesinde, bu sistemler içinde üretilen bilgilerin büyük miktarda verimli, ayıklanır, harnessed ve kullanılan olabilir.

Mikroakışkan damlacık platformları için Floresan algılama yöntemleri

Lensfree optik tomografi &lt;1 um arasındaki konumsal bir çözünürlüğe sahip bir üç-boyutlu mikroskopi tekniktir x &lt;1 um x 15-100 mm arasında geniş bir görüntüleme-hacmi içinde, sırasıyla, x, y ve z, boyutları, içinde &lt;3...

Çok açılı Aydınlatma ve Pixel Super çözünürlüklü istihdam Lensfree On-chip Tomografik Mikroskopi

Bu video, nöronal olgunlaşmayı ve bağlantıyı analiz etmek için mikroakışkan bir çip içinde kültürlenen sıçan hipokampal nöronlarının immünofloresan boyamayı göstermektedir.

Bir Mikroakışkan Çip İçinde Sıçan Hipokampal Nöronlarının Floresan İmmün Boyanması

Biz kompakt ve maliyet-etkin opto-akışkan ekleri kullanarak bir cep telefonu üzerinde floresan mikroskop ve görüntüleme flow sitometri araçlarının entegrasyonu bizim son sonuçlarını gözden geçirin. Bu cep telefonu tabanlı mikro-analiz cihazları gibi kaynakların sınırlı olduğu ortamlarda, örneğin su örneklerinin yüksek verimli tarama yanı sıra çeşitli hücre sayım görevleri yapmak gibi, sitometrik analizi için yararlı olabilir.

Bir Cep telefonu ile ilgili Geniş alan Floresan Mikroskopi ve Floresan Görüntüleme Flow Sitometri

Arası hücresel iletişim içinde ve hücre dışında çeşitli fizyolojik aktiviteleri kontrol edilmesi için çok önemlidir. Bu kağıt tek hücre salgılarının uzay-zamansal yapısını ölçmek için bir protokol tanımlamaktadır. Bunu başarmak için, bir multidisipliner bir yaklaşım canlı hücre görüntüleme ile algılama etiket içermeyen nanoplasmonic entegre olan kullanılır.

Tek Hücre Salgıları uzay-zamansal Görüntüleme için bir etiket içermeyen Tekniği

Protein fonksiyonelleştirilmiş düzlemsel cam destekli lipid çift katmanlarının hazırlanması, içindeki protein hareketliliğinin belirlenmesi ve protein yoğunluklarının ölçülmesi burada gösterilmiştir. Yüksek uzay-zamansal çözünürlüğe sahip tek çift katmanlı yerleşik florokromların görselleştirilmesine olanak tanıyan, gürültüsü azaltılmış bir Toplam İç Yansıma mikroskobu oluşturmak için bir yol haritası özetlenmiştir.

Planar on Tek Molekül Floresans Mikroskopi bilayers Desteklenen

Damlacık mikroakışkanlarında çok renkli floresan algılama, tipik olarak hacimli ve karmaşık epifloresan mikroskobu tabanlı algılama sistemlerini içerir. Burada, tek bir fotodetektör tarafından toplanan çok renkli verileri geçici olarak kodlamak için bir dizi optik fiber kullanan kompakt ve modüler çok renkli bir algılama şemasını açıklıyoruz.

Damlacık Mikroakiskan için renkli Floresan Algılama Optik Elyaf kullanma

Objektif-ücretsiz video mikroskobu hücre kültürleri doğrudan kuluçka makinesi içinde izlemek sağlar. Burada biz almak ve kültürlü HeLa hücreleri 2,7 gün uzun edinimi çözümlemek için kullanılan tam iletişim kuralı tanımlamak, 2.2 x 10 bir veri kümesi için önde gelen6 ölçümleri tek hücre morfolojisi ve 10584 hücre döngüsü izler.

Dinamik için objektif-ücretsiz Video mikroskobu ve kantitatif analiz yapisan hücre kültürü

Spektral görüntüleme, birden fazla floresan sinyalin tek bir örnekte tanımlanması ve ayrılması için güvenilir bir çözüm haline gelmiştir ve ilgi sinyallerini arka plandan veya otofloresanstan kolayca ayırt edebilir. Uyarma-tarama hiperspektral görüntüleme aynı anda sinyal-gürültü oranını artırırken gerekli görüntü edinme süresini azaltarak bu tekniği geliştirir.

Floresan Sinyallerini Etkin Bir Şekilde Ayırt Etmek Için Uyarma-Tarama hiperspektral görüntüleme mikroskobu

Çip tabanlı süper çözünürlüklü optik mikroskopi floresan mikroskobu için yeni bir yaklaşım dır ve maliyet etkinliği ve iş akışı avantajları sunuyor. Burada TIRF mikroskobu ve lokalizasyon tabanlı süper çözünürlüklü mikroskopi için çip hazırlama ve görüntüleme protokolleri gösterilmiştir.

Fotonik Çip Kullanarak Yüksek İşLeç Toplam İç Yansıma Floresansı ve Direkt Stokastik Optik Rekonstrüksiyon Mikroskobu

Keşfedin lensless on-chip floresan mikroskopi platformunu, ultra geniş görüş alanında floresan nesneleri görüntülemek için sıkıştırılmış örnekleme tabanlı dijital algoritmalar kullanarak. Bu yöntem yüksek verimli sitometri ve nadir hücre araştırmaları için kompakt bir alternatif sunar.

Bir Chip Lensless Floresan Mikroskopi

Daha fazla video keşfet