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Lensless On-chip Imaging of Cells Provides a New Tool for High-throughput Cell-Biology and Medical Diagnostics

Conventional optical microscopes image cells by use of objective lenses that work together with other lenses and optical components. While quite ...

University of California, Los Angeles

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&#x9AD8;&#x541E;&#x5410;&#x91CF; lensfree &#x6210;&#x50CF;&#x4E0E;&#x82AF;&#x7247;&#x4E0A;&#x7684;&#x5F02;&#x6784;&#x5355;&#x5143;&#x89E3;&#x51B3;&#x65B9;&#x6848;&#x7684;&#x8868;&#x5F81;&#x3002;

A high-throughput on-chip imaging platform that can rapidly monitor and characterize various cell types within a heterogeneous solution over a depth-of-field of approximately 4 mm and a field-of-view of approximately 10 cm(2) is introduced. This powerful system can rapidly image/monitor multiple layers of cells, within a volume of approximately 4 mL all in parallel without the need for any lenses, microscope-objectives or any mechanical scanning. In this high-throughput lensless imaging scheme, the classical diffraction pattern (i.e., the shadow) of each micro-particle within the entire sample volume is detected in less than a second using an opto-electronic sensor chip. The acquired shadow image is then digitally processed using a custom developed "decision algorithm" to enable both the identification of the particle location in 3D and the characterization of each micro-particle type within the sample volume. Through experimental results, we show that different cell types (e.g., red blood cells, fibroblasts, etc.) or other micro-particles all exhibit uniquely different shadow patterns and therefore can be rapidly identified without any ambiguity using the developed decision algorithm, enabling high-throughput characterization of a heterogeneous solution. This lensfree on chip cell imaging platform shows a significant promise especially for medical diagnostic applications relevant to global health problems, where compact and cost-effective diagnostic tools are urgently needed in resource limited settings.

High-throughput lensfree imaging and characterization of a heterogeneous cell solution on a chip.

Une plate-forme &#xE0; haut d&#xE9;bit sur puce d&#x26;#39;imagerie qui peut rapidement surveiller et caract&#xE9;riser les divers types de cellules dans une solution h&#xE9;t&#xE9;rog&#xE8;ne sur une profondeur de champ d&#x26;#39;environ 4 mm et un champ de vision d&#x26;#39;environ 10 cm (2) est introduit. Ce puissant syst&#xE8;me peut rapidement l&#x26;#39;image / de surveiller de multiples couches de cellules, dans un volume d&#x26;#39;environ 4 ml tout en parall&#xE8;le, sans la n&#xE9;cessit&#xE9; pour toutes les lentilles, le microscope-objectifs ou tout balayage m&#xE9;canique. Dans ce syst&#xE8;me &#xE0; haut d&#xE9;bit sans lentille d&#x26;#39;imagerie, le diagramme de diffraction classique (c.-&#xE0;-, l&#x26;#39;ombre) de chaque particule de micro-&#xE9;chantillon dans le volume entier est d&#xE9;tect&#xE9; en moins d&#x26;#39;une seconde en utilisant une puce de capteur opto-&#xE9;lectronique. L&#x26;#39;image acquise est alors l&#x26;#39;ombre trait&#xE9;es num&#xE9;riquement en utilisant une mesure d&#xE9;velopp&#xE9; &#x26;quot;algorithme de d&#xE9;cision&#x26;quot; pour permettre l&#x26;#39;identification de l&#x26;#39;emplacement de particules en 3D et la caract&#xE9;risation de chaque type de micro-particules dans le volume de l&#x26;#39;&#xE9;chantillon. Gr&#xE2;ce &#xE0; des r&#xE9;sultats exp&#xE9;rimentaux, nous montrons que les diff&#xE9;rents types de cellules (par exemple, les globules rouges, les fibroblastes, etc) ou d&#x26;#39;autres micro-particules tous les mod&#xE8;les d&#x26;#39;exposition unique ombre diff&#xE9;rentes et ne peuvent donc &#xEA;tre rapidement identifi&#xE9; sans ambigu&#xEF;t&#xE9; en utilisant l&#x26;#39;algorithme de d&#xE9;cision mis au point, permettant de haute la caract&#xE9;risation d&#xE9;bit-d&#x26;#39;une solution h&#xE9;t&#xE9;rog&#xE8;ne. Cette lensfree sur la plate-forme d&#x26;#39;imagerie cellulaire puce montre une promesse importante en particulier pour les applications m&#xE9;dicales de diagnostic pertinentes aux probl&#xE8;mes de sant&#xE9; mondiaux, o&#xF9; compacts et rentable des outils de diagnostic sont n&#xE9;cessaires de toute urgence en situation de ressources limit&#xE9;es.

&#xC0; haut d&#xE9;bit d&#x26;#39;imagerie et la caract&#xE9;risation Lensfree d&#x26;#39;une solution h&#xE9;t&#xE9;rog&#xE8;ne de cellules sur une puce

Eine Hochdurchsatz-auf dem Chip-Bildgebung-Plattform, die kann schnell &uuml;berwachen und charakterisieren verschiedene Zelltypen innerhalb einer heterogenen L&ouml;sung &uuml;ber eine Sch&auml;rfentiefe-Bereich von ca. 4 mm und einem Sichtfeld von ca. 10 cm(2) wird eingef&uuml;hrt. Dieses leistungsstarke System kann schnell Bild/mehrere Schichten von Zellen, in ein Volumen von etwa 4 mL alle parallel, ohne die Notwendigkeit f&uuml;r alle Objektive, Mikroskop-Objektive oder mechanischen Abtastung &uuml;berwachen. In diesem Hochdurchsatz lensless imaging System, das klassische Beugung Muster (d. h. die Schatten) der einzelnen Mikro-Partikel innerhalb der gesamten Probenvolumen in weniger als einer Sekunde erkannt wird mit einen Opto-elektronischen Sensorchip. Die erworbenen Schattenbild ist dann Digital verarbeitete mithilfe einer benutzerdefinierten entwickelt &quot;Entscheidung Algorithmus&quot; sowohl die Ermittlung des Standortes Partikel in 3D und die Charakterisierung der einzelnen Mikro-Partikel innerhalb der Probenmenge zu aktivieren. Durch experimentelle Ergebnisse zeigen wir, dass verschiedene Zelltypen (z. B. rote Blutk&ouml;rperchen, Fibroblasten, etc.) oder andere Mikro-Partikel alle eindeutig unterschiedliche Schatten Muster weisen und daher schnell identifiziert werden ohne Unklarheiten mit dem entwickelten Entscheidung-Algorithmus erm&ouml;glicht hohen Durchsatz Charakterisierung einer heterogenen L&ouml;sung. Diese Lensfree auf Chip-Zelle-Bildbearbeitung-Plattform zeigt ein signifikante Versprechen vor allem f&uuml;r medizinische Diagnostik-Anwendungen relevant f&uuml;r globale Gesundheitsprobleme, wo kompakte und kosteng&uuml;nstige Diagnose-Tools sind dringend gebraucht in Ressource Einstellungen begrenzt.

Hochdurchsatz Lensfree Bildgebung und Charakterisierung einer heterogenen Zelle-L&ouml;sung auf einem Chip.

Una piattaforma di imaging on-chip ad alta velocit&agrave; che rapidamente pu&ograve; monitorare e caratterizzare i vari tipi di cellule all&#39;interno di una soluzione eterogenea sopra una profondit&agrave; di campo di circa 4 mm e un campo di vista di cm(2) circa 10 &egrave; stato introdotto. Questo potente sistema pu&ograve; rapidamente immagini/monitor multipli strati di cellule, all&#39;interno di un volume di circa 4 mL tutti in parallelo senza la necessit&agrave; di eventuali lenti, microscopio-obiettivi o qualsiasi scansione meccanica. In questo schema imaging ottica ad alta velocit&agrave;, il pattern di diffrazione classica (cio&egrave;, l&#39;ombra) di ogni micro-particelle all&#39;interno del volume dell&#39;intero campione &egrave; rilevato in meno di un secondo usando un chip sensore opto-elettronico. L&#39;immagine acquisita ombra viene poi elaborato digitalmente utilizzando un custom sviluppato &quot;algoritmo di decisione&quot; per consentire l&#39;identificazione della posizione della particella in 3D sia la caratterizzazione di ogni tipo di micro-particelle all&#39;interno del volume di campione. I risultati sperimentali, mostriamo che diversi tipi di cellule (per esempio, globuli rossi, fibroblasti, ecc.) o altri micro-particelle tutte presentano modelli di ombra in modo univoco diverso e pertanto possono essere rapidamente identificati senza alcuna ambiguit&agrave; utilizzando l&#39;algoritmo sviluppato decisione, consentendo la caratterizzazione di alto-rendimento di una soluzione eterogenea. Questo lensfree su piattaforma imaging cellulare chip dimostra una promessa significativa soprattutto per applicazioni diagnostiche mediche pertinenti ai problemi di salute globale, dove compatti e convenienti strumenti diagnostici sono urgentemente necessari nella risorsa limitata delle impostazioni.

Lensfree high-throughput imaging e caratterizzazione di una soluzione eterogenea cella su un chip.

&#x6025;&#x901F;&#x306B;&#x76E3;&#x8996;&#x3057;&#x3001;&#x7D04;4 mm&#x306E;&#x88AB;&#x5199;&#x754C;&#x6DF1;&#x5EA6;&#x3068;&#x7D04;10cm&#xFF08;2&#xFF09;&#x306E;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x30EB;&#x30C9;&#xB7;&#x30AA;&#x30D6;&#xB7;&#x30D3;&#x30E5;&#x30FC;&#x4E0A;&#x306B;&#x7570;&#x7A2E;&#x306E;&#x30BD;&#x30EA;&#x30E5;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x5185;&#x3067;&#x7A2E;&#x3005;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x578B;&#x3092;&#x7279;&#x5FB4;&#x4ED8;&#x3051;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x3001;&#x9AD8;&#x30B9;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x30C3;&#x30C8;&#x3001;&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x304C;&#x5C0E;&#x5165;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x5F37;&#x529B;&#x306A;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306F;&#x3001;&#x6025;&#x901F;&#x306B;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;/&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x306E;&#x30EC;&#x30F3;&#x30BA;&#x3001;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x3001;&#x76EE;&#x6A19;&#x3084;&#x3001;&#x4EFB;&#x610F;&#x306E;&#x6A5F;&#x68B0;&#x7684;&#x8D70;&#x67FB;&#x3092;&#x5FC5;&#x8981;&#x3068;&#x305B;&#x305A;&#x306B;&#x4E26;&#x884C;&#x3057;&#x3066;&#x7D04;4 mL&#x306E;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x306E;&#x30DC;&#x30EA;&#x30E5;&#x30FC;&#x30E0;&#x5185;&#x3067;&#x3001;&#x30BB;&#x30EB;&#x306E;&#x8907;&#x6570;&#x306E;&#x5C64;&#x3092;&#x76E3;&#x8996;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30CF;&#x30A4;&#x30B9;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EC;&#x30F3;&#x30BA;&#x30EC;&#x30B9;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x65B9;&#x5F0F;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x5168;&#x4F53;&#x306E;&#x30DC;&#x30EA;&#x30E5;&#x30FC;&#x30E0;&#x5185;&#x306E;&#x5404;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x53E4;&#x5178;&#x7684;&#x306A;&#x56DE;&#x6298;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#xFF08;&#x3059;&#x306A;&#x308F;&#x3061;&#x3001;&#x5F71;&#xFF09;&#x306F;&#x3001;&#x5149;&#x96FB;&#x5B50;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x79D2;&#x672A;&#x6E80;&#x3067;&#x691C;&#x51FA;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x53D6;&#x5F97;&#x3057;&#x305F;&#x5F71;&#x306E;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x304C;&#x30C7;&#x30B8;&#x30BF;&#x30EB;3D&#x3067;&#x306E;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x306E;&#x8B58;&#x5225;&#x3068;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x30DC;&#x30EA;&#x30E5;&#x30FC;&#x30E0;&#x5185;&#x306E;&#x5404;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x7C92;&#x5B50;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7;&#x306E;&#x7279;&#x6027;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x3092;&#x6709;&#x52B9;&#x306B;&#x3059;&#x308B;&#x306B;&#x306F;&#x3001; &#x26;quot;&#x610F;&#x601D;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x30A2;&#x30EB;&#x30B4;&#x30EA;&#x30BA;&#x30E0;&#x26;quot;&#x3092;&#x958B;&#x767A;&#x3057;&#x305F;&#x30AB;&#x30B9;&#x30BF;&#x30E0;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x51E6;&#x7406;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x9AD8;&#x3044;&#x6709;&#x52B9;&#x306B;&#x3057;&#x3001;&#x5B9F;&#x9A13;&#x7D50;&#x679C;&#x3092;&#x901A;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x7D30;&#x80DE;&#x578B;&#xFF08;&#x4F8B;&#x3048;&#x3070;&#x3001;&#x8D64;&#x8840;&#x7403;&#x7D30;&#x80DE;&#x3001;&#x7DDA;&#x7DAD;&#x82BD;&#x7D30;&#x80DE;&#x306A;&#x3069;&#xFF09;&#x3084;&#x4ED6;&#x306E;&#x5FAE;&#x7C92;&#x5B50;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x306E;&#x5C55;&#x793A;&#x4E00;&#x610F;&#x306B;&#x5225;&#x306E;&#x5F71;&#x306E;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3001;&#x5F93;&#x3063;&#x3066;&#x6025;&#x901F;&#x306B;&#x767A;&#x5C55;&#x3057;&#x3066;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x30A2;&#x30EB;&#x30B4;&#x30EA;&#x30BA;&#x30E0;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x4EFB;&#x610F;&#x306E;&#x3042;&#x3044;&#x307E;&#x3044;&#x3055;&#x306A;&#x3057;&#x306B;&#x8B58;&#x5225;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x7570;&#x7A2E;&#x30BD;&#x30EA;&#x30E5;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x30B9;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x30C3;&#x30C8;&#x7279;&#x6027;&#x3002;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x7D30;&#x80DE;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x4E0A;&#x3067;&#x3053;&#x306E;lensfree&#x306F;&#x3001;&#x7279;&#x306B;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x30C8;&#x3067;&#x30B3;&#x30B9;&#x30C8;&#x52B9;&#x7387;&#x306B;&#x512A;&#x308C;&#x305F;&#x8A3A;&#x65AD;&#x30C4;&#x30FC;&#x30EB;&#x304C;&#x65E9;&#x6025;&#x306B;&#x9650;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x30EA;&#x30BD;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x8A2D;&#x5B9A;&#x3067;&#x5FC5;&#x8981;&#x3068;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x5730;&#x7403;&#x898F;&#x6A21;&#x306E;&#x5065;&#x5EB7;&#x554F;&#x984C;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x3057;&#x305F;&#x533B;&#x7642;&#x8A3A;&#x65AD;&#x7528;&#x9014;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x7D04;&#x675F;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x4E0A;&#x306B;&#x7570;&#x7A2E;&#x7D30;&#x80DE;&#x6EB6;&#x6DB2;&#x306E;&#x9AD8;&#x30B9;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x30C3;&#x30C8;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;Lensfree&#x3068;&#x30AD;&#x30E3;&#x30E9;&#x30AF;&#x30BF;&#x30EA;&#x30BC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;

&#xAE09;&#xC18D; &#xD558; &#xAC8C; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1; &#xD558; &#xACE0; &#xC774;&#xAE30;&#xC885; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC138;&#xD3EC; &#xC720;&#xD615; &#xC57D; 10 cm(2)&#xC758; &#xBCF4;&#xAE30;-&#xC758;-&#xD544;&#xB4DC;-&#xC758; &#xAE4A;&#xC774;-&#xD544;&#xB4DC; &#xC57D; 4mm&#xC758; &#xC774;&#xC0C1;&#xACFC; &#xC131;&#xACA9; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xB192;&#xC740; &#xCC98;&#xB9AC;&#xB7C9; &#xC628;&#xCE69; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC; &#xB3C4;&#xC785; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xC2E0;&#xC18D; &#xD558; &#xAC8C; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0;/&#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130; &#xC5B4;&#xB5A4; &#xB80C;&#xC988;, &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xBAA9;&#xD45C; &#xB610;&#xB294; &#xAE30;&#xACC4;&#xC801; &#xC2A4;&#xCE94; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xACE0;&#xB3C4; &#xBCD1;&#xB82C;&#xB85C; &#xBAA8;&#xB4E0; &#xC57D; 4 Ml&#xC758; &#xBCFC;&#xB968; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC140;&#xC758; &#xC5EC;&#xB7EC; &#xB808;&#xC774;&#xC5B4;. &#xC774; &#xB192;&#xC740; &#xCC98;&#xB9AC;&#xB7C9; lensless &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xCCB4;&#xACC4; &#xC804;&#xCCB4; &#xC0D8;&#xD50C; &#xBCFC;&#xB968; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAC01; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xC785;&#xC790;&#xC758; &#xACE0;&#xC804; &#xD68C;&#xC808; &#xD328;&#xD134; (&#xC989;, &#xADF8;&#xB9BC;&#xC790;) &#xB450; &#xBC88;&#xC9F8;&#xAC00; &#xD558;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAC10;&#xC9C0; &#xB418;&#xB294; &#xAD11;&#xC804;&#xC790; &#xC13C;&#xC11C; &#xCE69;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;. &#xD68D;&#xB4DD;&#xB41C; &#xADF8;&#xB9BC;&#xC790; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0;&#xB294; &quot;&#xACB0;&#xC815; &#xC54C;&#xACE0;&#xB9AC;&#xC998;&quot; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xC790; &#xC9C0;&#xC815;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xB514;&#xC9C0;&#xD138;&#xB85C; &#xCC98;&#xB9AC; &#xB41C; &#xBAA8;&#xB450; &#xCC28;&#xC6D0;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC785;&#xC790; &#xC704;&#xCE58; &#xD655;&#xC778; &#xBC0F; &#xC0D8;&#xD50C; &#xBCFC;&#xB968; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xC785;&#xC790; &#xD0C0;&#xC785;&#xC758; &#xD2B9;&#xC131; &#xBD84;&#xC11D;. &#xC2E4;&#xD5D8; &#xACB0;&#xACFC; &#xD1B5;&#xD574; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC11C;&#xB85C; &#xB2E4;&#xB978; &#xC138;&#xD3EC; &#xC720;&#xD615; (&#xC608;: &#xBD89;&#xC740; &#xD608;&#xC561; &#xC138;&#xD3EC;, &#xC12C;&#xC720; &#xC544; &#xC138;&#xD3EC;, &#xB4F1;) &#xB610;&#xB294; &#xAE30;&#xD0C0; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xC785;&#xC790; &#xBAA8;&#xB450; &#xACE0;&#xC720; &#xB2E4;&#xB978; &#xADF8;&#xB9BC;&#xC790; &#xD328;&#xD134;&#xC744; &#xC804;&#xC2DC; &#xBC0F; &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; &#xC2E0;&#xC18D; &#xD558; &#xAC8C; &#xC2DD;&#xBCC4;&#xD560; &#xC218; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xB41C; &#xC758;&#xC0AC; &#xACB0;&#xC815; &#xC54C;&#xACE0;&#xB9AC;&#xC998;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC5B4;&#xB5A4; &#xBAA8;&#xD638;&#xD568; &#xC5C6;&#xC774; &#xC774;&#xAE30;&#xC885; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158;&#xC758; &#xB192;&#xC740; &#xCC98;&#xB9AC;&#xB7C9; &#xD2B9;&#xC131;&#xC744; &#xAC00;&#xB2A5; &#xD558; &#xAC8C; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xCE69; &#xC140; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC;&#xC5D0;&#xC774; lensfree &#xC138;&#xACC4; &#xBCF4;&#xAC74; &#xBB38;&#xC81C;&#xC5D0; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C; &#xC758;&#xB8CC; &#xC9C4;&#xB2E8; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD2B9;&#xD788; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xC57D;&#xC18D;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xC124;&#xC815; &#xC81C;&#xD55C; &#xCF64;&#xD329;&#xD2B8; &#xD558; &#xACE0; &#xBE44;&#xC6A9; &#xD6A8;&#xACFC;&#xC801;&#xC778; &#xC9C4;&#xB2E8; &#xB3C4;&#xAD6C; &#xB9AC;&#xC18C;&#xC2A4;&#xC5D0; &#xAE34;&#xAE09; &#xD558; &#xAC8C; &#xD544;&#xC694;&#xD55C; &#xACF3;.

&#xB192;&#xC740; &#xCC98;&#xB9AC;&#xB7C9; lensfree &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xBC0F; &#xCE69;&#xC5D0; &#xB2E4;&#xB978; &#xC720;&#xD615;&#xC758; &#xC140; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158;&#xC758; &#xD2B9;&#xC131;.

Un alto rendimiento en el chip plataforma de im&#xE1;genes que r&#xE1;pidamente se puede monitorizar y caracterizar varios tipos de c&#xE9;lulas dentro de una soluci&#xF3;n heterog&#xE9;nea sobre una profundidad de campo de aproximadamente 4 mm y un campo de visi&#xF3;n de aproximadamente 10 cm (2) se introduce. Este sistema de gran alcance r&#xE1;pidamente puede imagen / monitorizar m&#xFA;ltiples capas de c&#xE9;lulas, dentro de un volumen de aproximadamente 4 ml todo en paralelo sin la necesidad de cualquier lente, microscopio-objetivos o cualquier exploraci&#xF3;n mec&#xE1;nica. En este esquema de formaci&#xF3;n de im&#xE1;genes de alto rendimiento sin lentes, el patr&#xF3;n de difracci&#xF3;n cl&#xE1;sico (es decir, la sombra) de cada part&#xED;cula de micro-dentro del volumen de muestra completa se detecta en menos de un segundo usando un chip sensor optoelectr&#xF3;nico. La imagen de la sombra adquiere entonces se procesa digitalmente utilizando una costumbre desarrollada &#x26;quot;algoritmo de decisi&#xF3;n&#x26;quot; para permitir que tanto la identificaci&#xF3;n de la ubicaci&#xF3;n de part&#xED;culas en 3D y la caracterizaci&#xF3;n de cada tipo de micro-part&#xED;culas en el volumen de la muestra. A trav&#xE9;s de los resultados experimentales, que muestran que los diferentes tipos de c&#xE9;lulas (por ejemplo, las c&#xE9;lulas rojas de la sangre, fibroblastos, etc) u otras part&#xED;culas micro-todos los patrones de sombra de exposici&#xF3;n &#xFA;nico y diferente y por lo tanto pueden ser identificados r&#xE1;pidamente, sin ninguna ambig&#xFC;edad utilizando el algoritmo de decisi&#xF3;n desarrollados, lo que permite alta rendimiento caracterizaci&#xF3;n de una soluci&#xF3;n heterog&#xE9;nea. Este lensfree en la plataforma de chip de im&#xE1;genes de c&#xE9;lulas muestra una promesa significativa, especialmente para aplicaciones m&#xE9;dicas de diagn&#xF3;stico pertinentes a los problemas de salud globales, donde las herramientas de diagn&#xF3;stico compacto y rentable se necesitan con urgencia en entornos con recursos limitados.

De alto rendimiento Lensfree im&#xE1;genes y caracterizaci&#xF3;n de una soluci&#xF3;n heterog&#xE9;nea de c&#xE9;lulas en un chip

&#x6211;&#x4EEC;&#x8BF4;&#x660E;&#x901A;&#x8FC7;&#x8BB0;&#x5F55;&#x53D6;&#x6837;&#x4E0B;&#x884D;&#x5C04;&#x6A21;&#x5F0F;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5728;&#x4E0D;&#x540C;&#x5149;&#x7167;&#x89D2;&#x5EA6;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5B9E;&#x73B0;&#x5F02;&#x6784;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6DB2;&#x7684;&#x9AD8;&#x541E;&#x5410;&#x91CF;&#x82AF;&#x7247;&#x4E0A;&#x8868;&#x5F81;&#x8D85;&#x5927;&#x91CF;&#x7684;&#x5927;&#x7EA6; 5 &#x6BEB;&#x5347;&#x4EE5;&#x4E0A;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E00;&#x5E73;&#x53F0;&#xFF0C;&#x79F0;&#x4E3A;&#x591A;&#x89D2;&#x5EA6;&#x5362;&#x5361;&#x65AF;&#xFF0C;&#x6210;&#x672C;&#x6548;&#x76CA;&#x9AD8;&#x70B9;&#x7684;&#x62A4;&#x7406;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x8BA1;&#x6570;&#x7684;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x5C24;&#x5176;&#x662F;&#x5145;&#x6EE1;&#x5E0C;&#x671B;&#x3002;

&#x9AD8;&#x541E;&#x5410;&#x91CF;&#x82AF;&#x7247;&#x4E0A;&#x6D41;&#x5F0F;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4EEA;&#x7684;&#x591A;&#x89D2;&#x5EA6;&#x5362;&#x5361;&#x65AF;&#x3002;

We illustrate that by recording under-sampled diffraction patterns of cells at different illumination angles, we can achieve high-throughput on-chip characterization of a heterogeneous cell solution over an ultra large volume of approximately 5 ml. This platform, termed multi-angle LUCAS, is especially promising for cost-effective point-of-care cell counting applications.

Multi-angle LUCAS for high-throughput on-chip cytometry.

Nous illustrons ce que par l&#x26;#39;enregistrement sous-&#xE9;chantillonn&#xE9;s de diffraction de cellules &#xE0; diff&#xE9;rents angles d&#x26;#39;&#xE9;clairage, nous pouvons r&#xE9;aliser &#xE0; haut d&#xE9;bit sur puce caract&#xE9;risation d&#x26;#39;une solution h&#xE9;t&#xE9;rog&#xE8;ne de cellules sur un volume ultra grande d&#x26;#39;environ 5 ml. Cette plate-forme, appel&#xE9;e multi-angle LUCAS, est particuli&#xE8;rement prometteur pour des applications rentables des cellules au point de soins de comptage.

Multi-angle LUCAS pour haut-d&#xE9;bit sur puce cytom&#xE9;trie

Wir zeigen, dass durch die Aufnahme unter die Stichprobe Beugung Muster von Zellen in verschiedenen Beleuchtung Winkeln, wir hoch-Durchsatz auf dem Chip Charakterisierung einer heterogenen Zelle-L&ouml;sung &uuml;ber ein extrem gro&szlig;es Volumen von ca. 5 ml erreichen k&ouml;nnen. Diese Plattform, genannt Multi-Angle LUCAS, ist besonders vielversprechend f&uuml;r kosteng&uuml;nstige Point-of-Care-Zelle z&auml;hlen Anwendungen.

Manuskripthalter LUCAS f&uuml;r hohen Durchsatz auf dem Chip Cytometry.

Illustriamo che mediante la registrazione di modelli di diffrazione sotto-campionamento delle cellule agli angoli di illuminazione differenti, possiamo raggiungere caratterizzazione on-chip high-throughput di soluzione eterogenea cella sopra un ultra grande volume di circa 5 ml. Questa piattaforma, definita multiangolo LUCAS, &egrave; particolarmente promettente per conveniente cell point-of-care le applicazioni di conteggio.

Multi-Angle LUCAS per high-throughput on-chip cytometry.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x8A18;&#x9332;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x3001;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x7167;&#x660E;&#x89D2;&#x3067;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x56DE;&#x6298;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x3092;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x4E0B;&#x3067;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x7D04;5 ml&#x306E;&#x8D85;&#x5927;&#x578B;&#x30DC;&#x30EA;&#x30E5;&#x30FC;&#x30E0;&#x4E0A;&#x306B;&#x4E0D;&#x5747;&#x4E00;&#x306A;&#x7D30;&#x80DE;&#x6DB2;&#x306E;&#x9AD8;&#x30B9;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x30C3;&#x30C8;&#x3001;&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x306E;&#x7279;&#x6027;&#x3092;&#x9054;&#x6210;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30DE;&#x30EB;&#x30C1;&#x30A2;&#x30F3;&#x30B0;&#x30EB;LUCAS&#x3068;&#x547C;&#x3070;&#x308C;&#x308B;&#x3053;&#x306E;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x306F;&#x3001;&#x7279;&#x306B;&#x8CBB;&#x7528;&#x5BFE;&#x52B9;&#x679C;&#x306E;&#x9AD8;&#x3044;&#x30DD;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C8;&#x30AA;&#x30D6;&#x30B1;&#x30A2;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x8A08;&#x6570;&#x3078;&#x306E;&#x5FDC;&#x7528;&#x304C;&#x671F;&#x5F85;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30CF;&#x30A4;&#x30B9;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x30C3;&#x30C8;&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x30E1;&#x30C8;&#x30EA;&#x30FC;&#x7528;&#x30DE;&#x30EB;&#x30C1;&#x30A2;&#x30F3;&#x30B0;&#x30EB;LUCAS

&#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xB2E4;&#xB978; &#xC870;&#xBA85; &#xAC01;&#xB3C4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC140;&#xC758; &#xC544;&#xB798; &#xC0D8;&#xD50C; &#xB41C; &#xD68C;&#xC808; &#xD328;&#xD134;&#xC744; &#xAE30;&#xB85D; &#xD558; &#xC5EC; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xB2EC;&#xC131;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xC720;&#xD615;&#xC774; &#xB2E4;&#xB978; &#xC140; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158;&#xC758; &#xB192;&#xC740; &#xCC98;&#xB9AC;&#xB7C9; &#xC628;&#xCE69; &#xD2B9;&#xC131;&#xD654; &#xC57D; 5 ml&#xC758; &#xB9E4;&#xC6B0; &#xD070; &#xBCFC;&#xB968;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBA40;&#xD2F0; &#xC575;&#xAE00; &#xB8E8;&#xCE74;&#xC2A4; &#xB418; &#xB098;&#xC774; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC;&#xC740; &#xD2B9;&#xD788; &#xBE44;&#xC6A9; &#xD6A8;&#xC728;&#xC801;&#xC778; &#xCF00;&#xC5B4; &#xD3EC;&#xC778;&#xD2B8; &#xC140; &#xACC4;&#xC0B0; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC57D;&#xC18D;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xB192;&#xC740; &#xCC98;&#xB9AC;&#xB7C9; &#xC628;&#xCE69; cytometry &#xC704;&#xD55C; multi-angle &#xB8E8;&#xCE74;&#xC2A4;.

Se ilustra que, al grabar bajo en la muestra patrones de difracci&#xF3;n de las c&#xE9;lulas en diferentes &#xE1;ngulos de iluminaci&#xF3;n, podemos lograr alto rendimiento en un chip caracterizaci&#xF3;n de una soluci&#xF3;n heterog&#xE9;nea de c&#xE9;lulas en un volumen ultra grande de unos 5 ml. Esta plataforma, denominada multi-&#xE1;ngulo de Lucas, es especialmente prometedor para aplicaciones rentables de c&#xE9;lulas en el punto de atenci&#xF3;n de conteo.

Multi-&#xE1;ngulo LUCAS de alto rendimiento en el chip de Citometr&#xED;a

&#x6211;&#x4EEC;&#x901A;&#x8FC7;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x8BF4;&#x660E; lensfree &#x5168;&#x606F;&#x6210;&#x50CF;&#x5E73;&#x53F0;&#x6765;&#x6267;&#x884C;&#x5BF9;&#x82AF;&#x7247;&#x6D41;&#x5F0F;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4EEA;&#x3002;&#x901A;&#x8FC7;&#x63A7;&#x5236;&#x7684;&#x7A7A;&#x95F4;&#x76F8;&#x5E72;&#x6027;&#x7167;&#x660E;&#x6E90;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BB0;&#x5F55;&#x6BCF;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x6216;&#x4F7F;&#x7528;&#x9AD8;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x9635;&#x5217;&#x5177;&#x6709;&#x5927;&#x7EA6; 2 microm &#x50CF;&#x7D20;&#x5927;&#x5C0F;&#x7684;&#x82AF;&#x7247;&#x4E0A;&#x7684;&#x5FAE;&#x7C92;&#x5B50;&#x7684; 2D &#x5168;&#x606F;&#x884D;&#x5C04;&#x7684;&#x56FE;&#x6848;&#x3002;&#x901A;&#x8FC7;&#x4F7F;&#x7528;&#x4E00;&#x79CD;&#x81EA;&#x5B9A;&#x4E49;&#x5F00;&#x53D1;&#x7684;&#x51B3;&#x7B56;&#x7B97;&#x6CD5;&#x5339;&#x914D;&#x5230;&#x73B0;&#x6709;&#x5E93;&#x56FE;&#x50CF;&#x82AF;&#x7247;&#x4E0A;&#x8868;&#x5F81;&#x4E3A;&#x68C0;&#x6D4B;&#x5230;&#x7684;&#x5168;&#x606F;&#x56FE;&#x50CF;&#x7EB9;&#x7406;&#x548C;&#x5F02;&#x6784;&#x89E3;&#x51B3;&#x65B9;&#x6848;&#x611F;&#x5174;&#x8DA3;&#x7684;&#x70B9;&#x7968;&#x5219;&#x5904;&#x7406;&#x8BB0;&#x5F55;&#x5168;&#x606F;&#x56FE;&#x50CF;&#x3002;&#x5168;&#x606F;&#x884D;&#x5C04;&#x7B7E;&#x540D;&#x7684;&#x4EFB;&#x4F55;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x662F;&#x5BF9;&#x8C61;&#x7684;&#x540C;&#x4E00;&#x5BF9;&#x8C61;&#x7684;&#x53E4;&#x5178;&#x884D;&#x5C04;&#x6A21;&#x5F0F;&#x6709;&#x5F88;&#x5927;&#x4E0D;&#x540C;&#x3002;&#x5B83;&#x63D0;&#x9AD8;&#x4E86;&#x4FE1;&#x53F7;&#x4FE1;&#x566A;&#x6BD4;&#x548C;&#x7B7E;&#x540D;&#x5747;&#x5300;&#x6027;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x56FE;&#x6848; &#xFF1B;&#x548C;&#x4E5F;&#x5C55;&#x54C1;&#x591A;&#x597D;&#x654F;&#x611F;&#x6027;&#x5F31;&#x6563;&#x5C04;&#x76F8;&#x7269;&#x4F53;&#x5982;&#x5C0F;&#x7EC6;&#x83CC;&#x5BF9;&#x82AF;&#x7247;&#x6210;&#x50CF;&#x6216;&#x7EC6;&#x80DE;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x901A;&#x8FC7;&#x81EA;&#x52A8;&#x8868;&#x5F81;&#x7684;&#x7EA2;&#x8840;&#x7403;&#x3001; &#x9175;&#x6BCD;&#x7EC6;&#x80DE;&#x3001; &#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC;&#x548C;&#x5404;&#x79CD;&#x4E2D;&#x5C0F;&#x578B;&#x7684;&#x5FAE;&#x9897;&#x7C92;&#x65E0;&#x9700;&#x4F7F;&#x7528;&#x4EFB;&#x4F55;&#x955C;&#x7247;&#x6216;&#x955C;&#x76EE;&#x6807;&#x5F02;&#x6784;&#x89E3;&#x51B3;&#x65B9;&#x6848;&#x9A8C;&#x8BC1;&#x6B64;&#x6D41;&#x5F0F;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4EEA;&#x4E0A;&#x82AF;&#x7247;&#x5168;&#x606F;&#x65B9;&#x6CD5;&#x7684;&#x663E;&#x8457;&#x6539;&#x8FDB;&#x7684;&#x6027;&#x80FD;&#x3002;&#x7279;&#x522B;&#x662F;&#xFF0C;&#x6B64;&#x900F;&#x955C;&#x7247;&#x4E0A;&#x5168;&#x606F;&#x5E73;&#x53F0;&#x5C06;&#x6709;&#x7528;&#x70B9;&#x7684;&#x62A4;&#x7406;&#x6D41;&#x5F0F;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x6790;&#x548C;&#x8BCA;&#x65AD;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x5982;&#x6D89;&#x53CA;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2;&#x6216;&#x759F;&#x75BE;&#x7B49;&#x4F20;&#x67D3;&#x75C5;&#x3002;

Lensfree &#x5168;&#x606F;&#x6210;&#x50CF;&#x82AF;&#x7247;&#x4E0A;&#x6D41;&#x5F0F;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x6790;&#x548C;&#x8BCA;&#x65AD;&#x3002;

We experimentally illustrate a lensfree holographic imaging platform to perform on-chip cytometry. By controlling the spatial coherence of the illumination source, we record a 2D holographic diffraction pattern of each cell or micro-particle on a chip using a high resolution sensor array that has approximately 2 microm pixel size. The recorded holographic image is then processed by using a custom developed decision algorithm for matching the detected hologram texture to existing library images for on-chip characterization and counting of a heterogeneous solution of interest. The holographic diffraction signature of any microscopic object is significantly different from the classical diffraction pattern of the same object. It improves the signal to noise ratio and the signature uniformity of the cell patterns; and also exhibits much better sensitivity for on-chip imaging of weakly scattering phase objects such as small bacteria or cells. We verify significantly improved performance of this holographic on-chip cytometry approach by automatically characterizing heterogeneous solutions of red blood cells, yeast cells, E. coli and various sized micro-particles without the use of any lenses or microscope objectives. This lensless on-chip holography platform will especially be useful for point-of-care cytometry and diagnostics applications involving e.g., infectious diseases such as HIV or malaria.

Lensfree holographic imaging for on-chip cytometry and diagnostics.

Nous avons exp&#xE9;rimentalement illustrent une plate-forme d&#x26;#39;imagerie holographique lensfree &#xE0; effectuer sur la puce cytom&#xE9;trie. En contr&#xF4;lant la coh&#xE9;rence spatiale de la source d&#x26;#39;&#xE9;clairage, nous enregistrons un diagramme de diffraction holographique 2D de chaque cellule ou micro-particules sur une puce en utilisant un tableau haute r&#xE9;solution du capteur qui a environ 2 taille de pixel microm. L&#x26;#39;image enregistr&#xE9;e holographique est ensuite trait&#xE9;e en utilisant un algorithme de d&#xE9;cision personnalis&#xE9; d&#xE9;velopp&#xE9; pour faire correspondre la texture hologramme d&#xE9;tect&#xE9; &#xE0; des images existantes de la biblioth&#xE8;que pour les sur-puce de caract&#xE9;risation et de comptage d&#x26;#39;une solution h&#xE9;t&#xE9;rog&#xE8;ne de l&#x26;#39;int&#xE9;r&#xEA;t. La signature de diffraction holographique d&#x26;#39;un objet microscopique est significativement diff&#xE9;rent de la figure de diffraction classique de l&#x26;#39;objet m&#xEA;me. Il am&#xE9;liore le rapport signal sur bruit et l&#x26;#39;uniformit&#xE9; de signature des motifs de cellule, et pr&#xE9;sente &#xE9;galement une sensibilit&#xE9; et une pour sur-puce d&#x26;#39;imagerie de faiblement diffusant objets tels que des bact&#xE9;ries en phase petites ou des cellules. Nous v&#xE9;rifions des performances nettement am&#xE9;lior&#xE9;es de cette approche cytom&#xE9;trie sur puce holographique par caract&#xE9;riser automatiquement des solutions h&#xE9;t&#xE9;rog&#xE8;nes de globules rouges, cellules de levure, E. coli et de diff&#xE9;rentes tailles micro-particules sans l&#x26;#39;utilisation de toutes les lentilles ou les objectifs de microscope. Cette plate-forme holographie lensless sur puce sera particuli&#xE8;rement utile pour le point-of-care cytom&#xE9;trie et les applications de diagnostic impliquant par exemple, les maladies infectieuses comme le VIH ou le paludisme.

Lensfree imagerie holographique sur puce pour Cytom&#xE9;trie et Diagnostics

Wir veranschaulichen experimentell eine Lensfree holographische bildgebenden Plattform, um auf dem Chip Cytometry durchf&uuml;hren. Durch die Kontrolle der r&auml;umlichen Koh&auml;renz der Beleuchtungsquelle, zeichnen wir ein 2D holographische Beugung Muster der einzelnen Zelle oder Mikro-Partikel auf einem Chip, die unter Verwendung eines hochaufl&ouml;send Sensor-Arrays, das ungef&auml;hr 2 Microm Pixelgr&ouml;&szlig;e hat. Das aufgezeichnete holographische Bild wird dann verarbeitet, mithilfe eines benutzerdefinierten entwickelten Entscheidung-Algorithmus f&uuml;r &uuml;bereinstimmende die erkannten Hologramm-Textur an vorhandenen Bibliothek Bilder auf dem Chip Charakterisierung und z&auml;hlen eine heterogene L&ouml;sung von Interesse. Die holographische Beugung Signatur eines mikroskopischen Objekts unterscheidet sich erheblich vom klassischen Beugung Muster des gleichen Objekts. Es verbessert das Signal-Rausch-Verh&auml;ltnis und die Signatur-Einheitlichkeit der Zelle Muster; und auch Exponate viel bessere Empfindlichkeit f&uuml;r on-Chip-Imaging schwach Streuung Phase Objekte wie kleine Bakterien oder Zellen. Wir &uuml;berpr&uuml;fen automatisch Charakterisierung heterogene L&ouml;sungen von roten Blutk&ouml;rperchen, Hefezellen, E. Coli und verschiedene gro&szlig;e Mikro-Partikel ohne den Einsatz von Linsen oder Mikroskop Objektive deutlich verbesserte Performance dieses Hologramm auf dem Chip Cytometry-Ansatzes. Diese lensless auf dem Chip-Holographie-Plattform wird vor allem f&uuml;r Point-of-Care-Cytometry und Diagnostik-Anwendungen, z. B. Infektionskrankheiten wie HIV oder Malaria n&uuml;tzlich sein.

Lensfree holographisches Imaging f&uuml;r on-Chip Cytometry und Diagnose.

Illustriamo sperimentalmente una piattaforma di imaging lensfree olografica per eseguire on-chip cytometry. Controllando la coerenza spaziale della fonte di illuminazione, registriamo un pattern di diffrazione olografici 2D di ogni cella o micro-particelle su un chip utilizzando una serie di sensori ad alta risoluzione che ha 2 microm circa il formato del pixel. L&#39;immagine olografica registrata viene elaborato utilizzando un algoritmo personalizzato sviluppato decisione per corrispondenza la texture ologramma riconosciuto alle immagini libreria esistenti per la caratterizzazione di on-chip ed il conteggio di una soluzione eterogenea di interesse. La firma di diffrazione olografici di qualsiasi oggetto microscopico &egrave; significativamente diversa dal pattern di diffrazione classica dell&#39;oggetto stesso. Migliora il segnale/rumore rapporto e l&#39;uniformit&agrave; di firma dei modelli della cella; e inoltre esibisce sensibilit&agrave; molto meglio per l&#39;imaging on-chip di oggetti fase debolmente scattering come piccoli batteri o cellule. Verifichiamo significativamente migliorata le prestazioni di questo approccio olografico cytometry on-chip da automaticamente che caratterizzano soluzioni eterogenee di globuli rossi, cellule di lievito, e. coli e varie dimensioni micro-particelle senza l&#39;uso di lenti o microscopio obiettivi. Questa piattaforma ottica olografia on-chip sar&agrave; particolarmente utile per le applicazioni citometria e diagnostica point-of-care che coinvolgono per esempio, malattie infettive come l&#39;HIV o la malaria.

Lensfree olografica imaging per diagnostica e citometria on-chip.

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&#xC628; &#xCE69; cytometry &#xBC0F; &#xC9C4;&#xB2E8;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; Lensfree &#xD640;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8; &#xC601;&#xC0C1;.

Nos ilustran una plataforma experimental lensfree imagen hologr&#xE1;fica para llevar a cabo en el chip de citometr&#xED;a. Mediante el control de la coherencia espacial de la fuente de iluminaci&#xF3;n, que grabar un patr&#xF3;n de difracci&#xF3;n hologr&#xE1;fica 2D de cada c&#xE9;lula o micro-part&#xED;culas en un chip utilizando una matriz de resoluci&#xF3;n del sensor alto que tiene aproximadamente 2 micras de tama&#xF1;o de p&#xED;xel. La imagen hologr&#xE1;fica registrada es procesada mediante un algoritmo personalizado desarrollado decisi&#xF3;n para hacer coincidir la textura holograma detectado a las im&#xE1;genes de la biblioteca existentes en el chip para la caracterizaci&#xF3;n y el recuento de una soluci&#xF3;n heterog&#xE9;nea de inter&#xE9;s. La firma de difracci&#xF3;n hologr&#xE1;fica de cualquier objeto microsc&#xF3;pico es significativamente diferente de la figura de difracci&#xF3;n cl&#xE1;sico del mismo objeto. Se mejora la relaci&#xF3;n se&#xF1;al-ruido y la uniformidad de firma de los patrones de c&#xE9;lulas, y tambi&#xE9;n muestra una sensibilidad mucho mejor para el chip de im&#xE1;genes de objetos d&#xE9;bilmente dispersi&#xF3;n de fase tales como bacterias o c&#xE9;lulas peque&#xF1;as. Nosotros verificamos un rendimiento significativamente mejorado de este enfoque citometr&#xED;a hologr&#xE1;fica en el chip de forma autom&#xE1;tica la caracterizaci&#xF3;n de soluciones heterog&#xE9;neas de c&#xE9;lulas rojas de la sangre, c&#xE9;lulas de levadura, E. coli y varias part&#xED;culas de tama&#xF1;o micro-sin el uso de las lentes u objetivos de microscopio. Esto sin lentes en el chip plataforma de la holograf&#xED;a ser&#xE1; especialmente &#xFA;til para citometr&#xED;a de punto de atenci&#xF3;n y la participaci&#xF3;n de las aplicaciones de diagn&#xF3;stico por ejemplo, enfermedades infecciosas como el VIH o la malaria.

Lensfree im&#xE1;genes hologr&#xE1;ficas en el chip de Citometr&#xED;a y diagn&#xF3;stico

&#x767D;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x8868;&#x5F81;&#x662F;&#x8840;&#x6DB2;&#x5206;&#x6790;&#x548C;&#x57FA;&#x4E8E;&#x8840;&#x7684;&#x8BCA;&#x65AD;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x7684;&#x4E00;&#x4E2A;&#x7EC4;&#x6210;&#x90E8;&#x5206;&#x3002;&#x5728;&#x672C;&#x6587;&#x4EF6;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x7ED3;&#x5408;&#x5FEB;&#x901F;&#x548C;&#x591A;&#x53C2;&#x6570;&#x5206;&#x6790;&#x4ECE;&#x4EBA;&#x4F53;&#x7684;&#x8840;&#x6DB2;&#x767D;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x6297;&#x4F53;&#x5FAE;&#x9635;&#x5217;&#x900F;&#x955C;&#x5168;&#x606F;&#x6210;&#x50CF;&#x3002;&#x6570;&#x7EC4;&#xFF0C;&#x53EF;&#x5E76;&#x5217;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6355;&#x83B7;&#x548C;&#x7EC6;&#x80DE;&#x56E0;&#x5B50;&#x68C0;&#x6D4B;&#x6297;&#x4F53; (Ab) &#x70B9;&#x4E2D;&#x5370; (CD4 &#x548C; CD8) &#x767D;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8868;&#x9762;&#x6297;&#x539F;&#x7684;&#x5355;&#x514B;&#x9686;&#x6297;&#x4F53; &#xFF08;Abs&#xFF09; &#x7279;&#x5B9A;&#x7EC6;&#x80DE;&#x56E0;&#x5B50; (TNF-&alpha;&#x3001; &#x5E72;&#x6270;&#x7D20;-&gamma;&#xFF0C;&#x767D;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4ECB;&#x7D20;-2)&#x3002;&#x878D;&#x5165;&#x7684; Ab &#x82AF;&#x7247;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x6D41;&#x91CF;&#x5206;&#x5EAD; &#xFF08;4 muL &#x5377;&#xFF09; &#x8DDF;&#x5B75;&#x5316;&#x4E0E;&#x4EBA;&#x4F53;&#x8840;&#x6DB2;&#x5BFC;&#x81F4; CD4 &#x548C; CD8 T &#x7EC6;&#x80DE;&#x5BF9;&#x7279;&#x5B9A; Ab &#x70B9;&#x6355;&#x83B7;&#x3002;&#x7247;&#x4E0A;&#x6709;&#x4E1D;&#x5206;&#x88C2;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x91CA;&#x653E;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x56E0;&#x5B50;&#x7684;&#x5206;&#x5B50;&#xFF0C;&#x540E;&#x6765;&#x88AB;&#x4FD8;&#x76F8;&#x90BB;&#x6297;&#x7EC6;&#x80DE;&#x56E0;&#x5B50; Ab &#x70B9;&#x3002;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x7684;&#x767D;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4ECB;&#x7D20;-2&#x3001; &#x80BF;&#x7624;&#x574F;&#x6B7B;&#x56E0;&#x5B50;-&alpha; &#x548C;&#x5E72;&#x6270;&#x7D20; &gamma; &#x5206;&#x5B50;&#x5728;&#x5176;&#x5404;&#x81EA;&#x7684; Ab &#x70B9;&#x68C0;&#x6D4B;&#x5230;&#x4F7F;&#x7528;&#x8FA3;&#x6839;&#x8FC7;&#x6C27;&#x5316;&#x7269;&#x9176; (HRP)-&#x6807;&#x8BB0;&#x6297;&#x7EC6;&#x80DE;&#x56E0;&#x5B50; Abs &#x548C;&#x53EF;&#x89C1;&#x8272;&#x8BD5;&#x5242;&#x3002;Lensfree &#x5168;&#x606F;&#x6210;&#x50CF;&#x7136;&#x540E;&#x4E60;&#x60EF;&#x4E8E;&#x8FC5;&#x901F; &#xFF08;&#x7EA6; 4 s) &#x679A;&#x4E3E; CD4 &#x548C; CD8 T &#x6DCB;&#x5DF4;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6355;&#x83B7; Ab &#x70B9;&#x5E76;&#x91CF;&#x5316;&#x4EA7;&#x751F;&#x7684;&#x767D;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4ECB;&#x7D20;-2&#x3001; &#x80BF;&#x7624;&#x574F;&#x6B7B;&#x56E0;&#x5B50;-&alpha; &#x548C;&#x5E72;&#x6270;&#x7D20; &gamma; &#x70B9;&#x5728;&#x540C;&#x4E00;&#x82AF;&#x7247;&#x4E0A;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x56E0;&#x5B50;&#x4FE1;&#x53F7;&#x3002;&#x4E3A;&#x4E86;&#x8BC1;&#x660E;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x4F20;&#x67D3;&#x75C5;&#x7684;&#x76D1;&#x6D4B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x7684;&#x5B9E;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#xFF0C;&#x8840;&#x6DB2;&#x6837;&#x672C;&#x7684;&#x5065;&#x5EB7;&#x5FD7;&#x613F;&#x8005;&#x548C;&#x4EBA;&#x4F53;&#x514D;&#x75AB;&#x7F3A;&#x9677;&#x75C5;&#x6BD2; (HIV)-&#x611F;&#x67D3;&#x7684;&#x60A3;&#x8005;&#x88AB;&#x5206;&#x6790;&#x4EE5;&#x786E;&#x5B9A; CD4/CD8 &#x6BD4;&#x4F8B;&#xFF0C;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2;/&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x8BCA;&#x65AD;&#x7684;&#x91CD;&#x8981;&#x6807;&#x5FD7;&#x3002;&#x83B7;&#x5F97;&#x7684; lensfree &#x82AF;&#x7247;&#x4E0A;&#x6210;&#x50CF;&#x7684; CD4 &#x548C; CD8 T &#x7EC6;&#x80DE;&#x4E0A; Ab &#x70B9;&#x6355;&#x83B7;&#x7684;&#x6BD4;&#x7387;&#x662F;&#x5BC6;&#x5207;&#x4E0E;&#x5E38;&#x89C4;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x57FA;&#x4E8E;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8BA1;&#x6570;&#x7684;&#x534F;&#x8BAE;&#x4E2D;&#x3002;&#x672C;&#x6587;&#x4EF6;&#xFF0C;&#x63CF;&#x8FF0;&#x4E32;&#x8054;&#x4F7F;&#x7528; Ab &#x82AF;&#x7247;&#x548C; lensfree &#x5168;&#x606F;&#x6210;&#x50CF;&#x6280;&#x672F;&#xFF0C;&#x4E3A;&#x5FAE;&#x578B;&#x6D41;&#x5F0F;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4EEA;&#x8BBE;&#x5907;&#x591A;&#x53C2;&#x6570;&#x8840;&#x6DB2;&#x5206;&#x6790;&#x5728;&#x62A4;&#x7406;&#x6216;&#x5728;&#x8D44;&#x6E90;&#x6709;&#x9650;&#x7684;&#x8BBE;&#x7F6E;&#x4E3A;&#x672A;&#x6765;&#x7684;&#x53D1;&#x5C55;&#x94FA;&#x5E73;&#x4E86;&#x9053;&#x8DEF;&#x3002;

Lensfree &#x6297;&#x4F53;&#x82AF;&#x7247;&#x6280;&#x672F;&#x9AD8;&#x901A;&#x91CF;&#x68C0;&#x6D4B;&#x767D;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6570;&#x91CF;&#x53CA;&#x529F;&#x80FD;&#x7684;&#x5168;&#x606F;&#x6210;&#x50CF;&#x6280;&#x672F;&#x3002;

Characterization of leukocytes is an integral part of blood analysis and blood-based diagnostics. In the present paper, we combine lensless holographic imaging with antibody microarrays for rapid and multiparametric analysis of leukocytes from human blood. Monoclonal antibodies (Abs) specific for leukocyte surface antigens (CD4 and CD8) and cytokines (TNF-alpha, IFN-gamma, IL-2) were printed in an array so as to juxtapose cell capture and cytokine detection antibody (Ab) spots. Integration of Ab microarrays into a microfluidic flow chamber (4 muL volume) followed by incubation with human blood resulted in capture of CD4 and CD8 T-cells on specific Ab spots. On-chip mitogenic activation of these cells induced release of cytokine molecules that were subsequently captured on neighboring anticytokine Ab spots. The binding of IL-2, TNF-alpha, and IFN-gamma molecules on their respective Ab spots was detected using horseradish peroxidase (HRP)-labeled anticytokine Abs and a visible color reagent. Lensfree holographic imaging was then used to rapidly ( approximately 4 s) enumerate CD4 and CD8 T-lymphocytes captured on Ab spots and to quantify the cytokine signal emanating from IL-2, TNF-alpha, and IFN-gamma spots on the same chip. To demonstrate the utility of our approach for infectious disease monitoring, blood samples of healthy volunteers and human immunodeficiency virus (HIV)-infected patients were analyzed to determine the CD4/CD8 ratio, an important HIV/AIDS diagnostic marker. The ratio obtained by lensfree on-chip imaging of CD4 and CD8 T-cells captured on Ab spots was in close agreement with conventional microscopy-based cell counting. The present paper, describing tandem use of Ab microarrays and lensfree holographic imaging, paves the way for future development of miniature cytometry devices for multiparametric blood analysis at the point of care or in a resource-limited setting.

Lensfree holographic imaging of antibody microarrays for high-throughput detection of leukocyte numbers and function.

La caract&#xE9;risation de leucocytes est une partie int&#xE9;grante de l&#x26;#39;analyse du sang et des diagnostics. Dans le pr&#xE9;sent document, nous combinons lensless imagerie holographique avec des micror&#xE9;seaux d&#x26;#39;anticorps pour l&#x26;#39;analyse rapide et multiparam&#xE9;trique des leucocytes du sang humain. Les anticorps monoclonaux (Abs) sp&#xE9;cifiques pour des antig&#xE8;nes de surface des leucocytes (lymphocytes CD4 et CD8) et des cytokines (TNF-alpha, IFN-gamma, IL-2) ont &#xE9;t&#xE9; imprim&#xE9;s dans un tableau de fa&#xE7;on &#xE0; juxtaposer de capture de cellules et d&#x26;#39;anticorps de d&#xE9;tection des cytokines (Ab) taches. Int&#xE9;gration de puces Ab dans une chambre d&#x26;#39;&#xE9;coulement microfluidique (4 volumes MUL) suivie d&#x26;#39;une incubation avec du sang humain a entra&#xEE;n&#xE9; la capture de CD4 et CD8 T-cellules sur des taches sp&#xE9;cifiques Ab. Sur la puce d&#x26;#39;activation mitog&#xE9;nique de ces cellules induit la lib&#xE9;ration de mol&#xE9;cules de cytokines qui ont ensuite &#xE9;t&#xE9; captur&#xE9;s sur des taches voisines Ab anticytokines. La liaison des mol&#xE9;cules d&#x26;#39;IL-2, TNF-alpha, et l&#x26;#39;IFN-gamma sur leurs taches respectives Ab a &#xE9;t&#xE9; d&#xE9;tect&#xE9; en utilisant la peroxydase de raifort (HRP) &#xE9;tiquet&#xE9;s Abs anticytokines et un r&#xE9;actif de couleur visible. Lensfree imagerie holographique a &#xE9;t&#xE9; ensuite utilis&#xE9; pour rapidement (environ 4 s) CD4 et CD8 &#xE9;num&#xE9;rer les lymphocytes T captur&#xE9; sur des spots Ab et de quantifier le signal &#xE9;manant de cytokines IL-2, TNF-alpha, et l&#x26;#39;IFN-gamma taches sur la m&#xEA;me puce. Pour d&#xE9;montrer l&#x26;#39;utilit&#xE9; de notre approche pour la surveillance des maladies infectieuses, des &#xE9;chantillons de sang de volontaires sains et des virus de l&#x26;#39;immunod&#xE9;ficience humaine (VIH) ont &#xE9;t&#xE9; les patients infect&#xE9;s par analys&#xE9;s afin de d&#xE9;terminer le ratio CD4/CD8, un important VIH / SIDA marqueur diagnostique. Le ratio obtenu en lensfree sur-puce d&#x26;#39;imagerie des cellules CD4 et CD8 T-cellules captur&#xE9;es sur des spots Ab &#xE9;tait en &#xE9;troit accord avec le comptage des cellules &#xE0; base de la microscopie conventionnelle. Le pr&#xE9;sent document, d&#xE9;crivant l&#x26;#39;utilisation de puces &#xE0; ADN en tandem Ab et lensfree imagerie holographique, ouvre la voie pour le d&#xE9;veloppement futur des appareils de cytom&#xE9;trie en miniatures pour l&#x26;#39;analyse de sang multiparam&#xE9;trique au point de soins ou dans un environnement aux ressources limit&#xE9;es.

Lensfree imagerie holographique des biopuces d&#x26;#39;anticorps &#xE0; haut d&#xE9;bit pour la d&#xE9;tection de nombre de leucocytes et de fonction

Charakterisierung der Leukozyten ist ein integraler Bestandteil der Blutanalyse und Blut Diagnoseverfahren. In dem vorliegenden Papier kombinieren wir lensless holographische Bildgebung mit Antik&ouml;rperMicroarrays zur raschen und multiparametric Analyse von Leukozyten aus menschlichem Blut. Monoklonale Antik&ouml;rper (Abs), die spezifisch f&uuml;r Leukozyten OBERFL&Auml;CHENANTIGENE (CD4 und CD8) und Zytokinen (TNF-Alpha, IFN-Gamma, Il-2) in ein Array um Zelle erfassen und Cytokine Abfragung Antik&ouml;rper (Ab)-Spots nebeneinander gedruckt wurden. Integration von Ab Microarrays in einer mikrofluidische Str&ouml;mung Kammer (4 MuL Volume), gefolgt von Inkubation mit menschlichem Blut f&uuml;hrte Eroberung von CD4 und CD8 T-Zellen auf bestimmte Ab-Spots. Auf dem Chip mitogenen Aktivierung dieser Zellen induzierte Freisetzung von Zytokin-Molek&uuml;le, die sp&auml;ter auf benachbarte Anticytokine Ab Spots erfasst wurden. Die Bindung von Il, TNF-Alpha und IFN-Gamma-Molek&uuml;len auf ihrer jeweiligen Ab-Spots wurde anhand der Meerrettich-Peroxidase (HRP) erkannt-beschriftet Anticytokine Abs und eine sichtbare Farbe-Reagenz. Lensfree holographische Bildgebung wurde dann verwendet, um rasch (ca. 4 s) Auflisten von CD4 und CD8 T-Lymphozyten erfasst auf Ab-Spots und das Zytokin-Signal ausgehen von Il, TNF-Alpha und IFN-Gamma-Spots auf demselben Chip zu quantifizieren. Um das Dienstprogramm unseres Ansatzes zur &Uuml;berwachung von Infektionskrankheiten zu demonstrieren, Blutproben von gesunden Probanden und Human-Immunodeficiency-Virus (HIV)-infizierte Patienten wurden analysiert, um festzustellen, das CD4/CD8-Verh&auml;ltnis, eine wichtige Diagnose HIV/AIDS-Markierung. Das Verh&auml;ltnis, die durch Lensfree auf dem Chip Bildgebung von CD4 und CD8 T-Zellen erfasst auf Ab-Spots wurde in enger Abstimmung mit der konventionellen Mikroskopie-basierte Zellz&auml;hlung. Das vorliegende Papier, Tandem-Verwendung von Ab-Microarrays und Lensfree holographisches Imaging, beschreibt ebnet den Weg f&uuml;r die zuk&uuml;nftige Entwicklung der Cytometry Kleinstger&auml;ten f&uuml;r multiparametric Blutanalyse Versorgungsort oder in einem beschr&auml;nkten Ressourcen.

Lensfree holographische Bildgebung der Antik&ouml;rperMicroarrays f&uuml;r Hochdurchsatz-Nachweis von Leukozyten Zahlen und Funktion.

Caratterizzazione dei leucociti &egrave; parte integrante della diagnostica basata sul sangue e analisi del sangue. Nel presente documento, combiniamo ottica immagini olografiche con microarrays dell&#39;anticorpo per l&#39;analisi rapida e multiparametrica dei leucociti da sangue umano. Anticorpi monoclonali (Abs) specifici per antigeni di superficie dei leucociti (CD4 e CD8) e citochine (TNF-alfa, IFN-gamma, IL-2) sono stati stampati in una matrice in modo da accostare la cella cattura e cytokine rilevamento anticorpo (Ab) punti. Integrazione di Ab microarrays in una camera di flusso microfluidica (4 volume muL) seguita da incubazione con sangue umano aveva portato alla cattura di CD4 e CD8 T-cellule su punti specifici di Ab. On-chip mitogeni attivazione di queste cellule indotta da rilascio di citochine molecole che successivamente sono stati catturati sulla vicine macchie di anticytokine Ab. Il legame di molecole del-2, TNF-alfa e IFN-gamma sui loro rispettivi punti di Ab &egrave; stato rilevato utilizzando perossidasi di rafano (HRP)-etichettati anticytokine Abs e un reagente di colore visibile. Immagini olografiche Lensfree fu usato per rapidamente (circa 4 s) enumerare CD4 e CD8 T-linfociti catturati su punti Ab e a quantificare il cytokine segnale proveniente dal-2, TNF-alfa e IFN-gamma macchie sul chip stesso. Per dimostrare l&#39;utilit&agrave; del nostro approccio per il monitoraggio di malattie infettive, di sangue campioni di volontari sani e virus dell&#39;immunodeficienza umana (HIV)-pazienti infettati sono stati analizzati per determinare il rapporto CD4/CD8, un importante marcatore diagnostico di HIV/AIDS. Il rapporto ottenuto da imaging on-chip lensfree di CD4 e CD8 T-cellule catturate su macchie Ab era in stretto accordo con il conteggio cellulare basata su microscopia convenzionale. Il presente libro, descrivendo l&#39;uso tandem di microarrays Ab e lensfree immagini olografiche, spiana la strada per il futuro sviluppo di dispositivi cytometry in miniatura per analisi multiparametrica del sangue al punto di cura o in un contesto di risorse limitate.

Lensfree imaging olografica di microarrays dell&#39;anticorpo per il rilevamento di alto-rendimento dei numeri del leucocita e funzione.

&#x767D;&#x8840;&#x7403;&#x306E;&#x30AD;&#x30E3;&#x30E9;&#x30AF;&#x30BF;&#x30EA;&#x30BC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306F;&#x3001;&#x8840;&#x6DB2;&#x5206;&#x6790;&#x3001;&#x8840;&#x6DB2;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x8A3A;&#x65AD;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x4E0D;&#x53EF;&#x6B20;&#x306A;&#x90E8;&#x5206;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x672C;&#x8AD6;&#x6587;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30D2;&#x30C8;&#x306E;&#x8840;&#x6DB2;&#x304B;&#x3089;&#x767D;&#x8840;&#x7403;&#x306E;&#x8FC5;&#x901F;&#x304B;&#x3064;multiparametric&#x5206;&#x6790;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x6297;&#x4F53;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30A2;&#x30EC;&#x30A4;&#x30EC;&#x30F3;&#x30BA;&#x30EC;&#x30B9;&#x30DB;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x30C3;&#x30AF;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x517C;&#x306D;&#x5099;&#x3048;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x767D;&#x8840;&#x7403;&#x8868;&#x9762;&#x6297;&#x539F;&#xFF08;CD4&#x3068;CD8&#xFF09;&#x3068;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x30AB;&#x30A4;&#x30F3;&#x306B;&#x7279;&#x7570;&#x7684;&#x306A;&#x30E2;&#x30CE;&#x30AF;&#x30ED;&#x30FC;&#x30CA;&#x30EB;&#x6297;&#x4F53;&#xFF08;ABS&#xFF09;&#xFF08;TNF-&#x3B1;&#x3001;IFN-&#x3B3;&#x3001;IL-2&#xFF09;&#x306F;&#x3001;&#x30BB;&#x30EB;&#x306E;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D7;&#x30C1;&#x30E3;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x30AB;&#x30A4;&#x30F3;&#x691C;&#x51FA;&#x6297;&#x4F53;&#xFF08;Ab&#xFF09;&#x306E;&#x30B9;&#x30DD;&#x30C3;&#x30C8;&#x3092;&#x4E26;&#x7F6E;&#x3059;&#x308B;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x914D;&#x5217;&#x306B;&#x5370;&#x5237;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3002;&#x30D2;&#x30C8;&#x306E;&#x8840;&#x6DB2;&#x3068;&#x306E;&#x30A4;&#x30F3;&#x30AD;&#x30E5;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306B;&#x7D9A;&#x3044;&#x3066;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30D5;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30D0;&#x30FC;&#xFF08;4 MUL&#x30DC;&#x30EA;&#x30E5;&#x30FC;&#x30E0;&#xFF09;&#x306B;&#x6297;&#x4F53;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30A2;&#x30EC;&#x30A4;&#x306E;&#x7D71;&#x5408;&#x306F;&#x3001;&#x7279;&#x5B9A;&#x306E;&#x6297;&#x4F53;&#x30B9;&#x30DD;&#x30C3;&#x30C8;&#x306B;CD4&#x3068;CD8 T&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D7;&#x30C1;&#x30E3;&#x306B;&#x306A;&#x308A;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#xB7;&#x30DE;&#x30A4;&#x30C8;&#x30B8;&#x30A7;&#x30F3;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x306F;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x5F8C;&#x3001;&#x96A3;&#x63A5;&#x3059;&#x308B;&#x6297;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x30AB;&#x30A4;&#x30F3;&#x306E;&#x6297;&#x4F53;&#x30B9;&#x30DD;&#x30C3;&#x30C8;&#x306B;&#x6355;&#x6349;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x30AB;&#x30A4;&#x30F3;&#x5206;&#x5B50;&#x306E;&#x653E;&#x51FA;&#x3092;&#x8A98;&#x767A;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x305D;&#x308C;&#x305E;&#x308C;&#x306E;&#x6297;&#x4F53;&#x30B9;&#x30DD;&#x30C3;&#x30C8;&#x306B;IL-2&#x3001;TNF-&#x3B1;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x200B;&#x200B;IFN-&#x3B3;&#x5206;&#x5B50;&#x306E;&#x7D50;&#x5408;&#x306F;&#x3001;&#x897F;&#x6D0B;&#x30EF;&#x30B5;&#x30D3;&#x30DA;&#x30EB;&#x30AA;&#x30AD;&#x30B7;&#x30C0;&#x30FC;&#x30BC;&#xFF08;HRP&#xFF09;&#x6A19;&#x8B58;&#x6297;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x30AB;&#x30A4;&#x30F3;ABS&#x3084;&#x76EE;&#x306B;&#x898B;&#x3048;&#x308B;&#x8272;&#x8A66;&#x85AC;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x3066;&#x691C;&#x51FA;&#x3057;&#x305F;&#x3002; Lensfree&#x30DB;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x30C3;&#x30AF;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x306F;&#x200B;&#x200B;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x5F8C;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x6025;&#x6FC0;&#x306B;&#xFF08;&#x7D04;4&#x79D2;&#xFF09;&#x3092;&#x5217;&#x6319;CD4&#x304A;&#x3088;&#x3073;CD8 T-&#x30EA;&#x30F3;&#x30D1;&#x7403;&#x306F;&#x6297;&#x4F53;&#x30B9;&#x30DD;&#x30C3;&#x30C8;&#x306B;&#x6355;&#x6349;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x540C;&#x3058;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x4E0A;&#x306B;IL-2&#x3001;TNF-&#x3B1;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x200B;&#x200B;IFN-&#x3B3;&#x30B9;&#x30DD;&#x30C3;&#x30C8;&#x304B;&#x3089;&#x767A;&#x305B;&#x3089;&#x308C;&#x308B;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x30AB;&#x30A4;&#x30F3;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x3092;&#x5B9A;&#x91CF;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x3002;&#x611F;&#x67D3;&#x75C7;&#x306E;&#x76E3;&#x8996;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x306E;&#x6709;&#x7528;&#x6027;&#x3092;&#x5B9F;&#x8A3C;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x5065;&#x5EB7;&#x306A;&#x30DC;&#x30E9;&#x30F3;&#x30C6;&#x30A3;&#x30A2;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30D2;&#x30C8;&#x514D;&#x75AB;&#x4E0D;&#x5168;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x8840;&#x6DB2;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#xFF08;HIV&#xFF09;&#x611F;&#x67D3;&#x60A3;&#x8005;&#x306F;&#x3001;CD4/CD8&#x6BD4;&#x3001;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;HIV / AIDS&#x8A3A;&#x65AD;&#x30DE;&#x30FC;&#x30AB;&#x30FC;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x5206;&#x6790;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6297;&#x4F53;&#x30B9;&#x30DD;&#x30C3;&#x30C8;&#x306B;&#x6355;&#x6349;CD4&#x304A;&#x3088;&#x3073;CD8 T&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;lensfree&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x6BD4;&#x7387;&#x306F;&#x3001;&#x5F93;&#x6765;&#x306E;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x8A08;&#x6570;&#x3068;&#x306E;&#x7DCA;&#x5BC6;&#x306A;&#x5408;&#x610F;&#x3067;&#x3042;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x672C;&#x8AD6;&#x6587;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x6297;&#x4F53;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30A2;&#x30EC;&#x30A4;&#x3068;lensfree&#x30DB;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x30C3;&#x30AF;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x306E;&#x30BF;&#x30F3;&#x30C7;&#x30E0;&#x306E;&#x4F7F;&#x7528;&#x3092;&#x8A18;&#x8FF0;&#x3057;&#x3001;&#x4ECB;&#x8B77;&#x306E;&#x30DD;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C8;&#x3067;&#x3001;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x30EA;&#x30BD;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x9650;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x8A2D;&#x5B9A;&#x3067;multiparametric&#x8840;&#x6DB2;&#x5206;&#x6790;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30DF;&#x30CB;&#x30C1;&#x30E5;&#x30A2;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x30E1;&#x30C8;&#x30EA;&#x30FC;&#x88C5;&#x7F6E;&#x306E;&#x5C06;&#x6765;&#x306E;&#x767A;&#x5C55;&#x306E;&#x9053;&#x3092;&#x958B;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x767D;&#x8840;&#x7403;&#x6570;&#x3068;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306E;&#x30CF;&#x30A4;&#x30B9;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x30C3;&#x30C8;&#x691C;&#x51FA;&#x7528;&#x6297;&#x4F53;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30A2;&#x30EC;&#x30A4;&#x306E;Lensfree&#x30DB;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x30C3;&#x30AF;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;

&#xBC31;&#xD608;&#xAD6C;&#xC758; &#xD608;&#xC561; &#xBD84;&#xC11D; &#xBC0F; &#xD608;&#xC561; &#xAE30;&#xBC18; &#xC9C4;&#xB2E8;&#xC758; &#xD544;&#xC218;&#xC801;&#xC778; &#xBD80;&#xBD84;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD604;&#xC7AC; &#xC2E0;&#xBB38;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC778;&#xAC04;&#xC758; &#xD608;&#xC561;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC31;&#xD608;&#xAD6C;&#xC758; &#xC2E0;&#xC18D; &#xD558; &#xACE0; multiparametric &#xBD84;&#xC11D;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD56D; &#xCCB4; microarrays&#xC640; lensless &#xD640;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8; &#xC601;&#xC0C1; &#xACB0;&#xD569;. &#xBC31;&#xD608;&#xAD6C; &#xD45C;&#xBA74; &#xD56D; &#xC6D0; (c d 4&#xC640; CD8) &#xBC0F; cytokines (TNF-&#xC54C;&#xD30C;, IFN-&#xAC10;&#xB9C8;, &#xC77C;&#xB9AC;&#xB178;&#xC774;-2)&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xB2E8;&#xC77C; &#xD074;&#xB860; &#xD56D; &#xCCB4; (Abs) &#xD2B9;&#xC815; &#xC140; &#xCEA1;&#xCC98; &#xBC0F; cytokine &#xD0D0;&#xC9C0; &#xD56D; &#xCCB4; (Ab) &#xBA85;&#xC18C;&#xB97C; &#xB098;&#xB780;&#xD788; &#xC218; &#xC788;&#xB3C4;&#xB85D; &#xBC30;&#xC5F4;&#xC5D0; &#xC778;&#xC1C4; &#xD588;&#xB2E4;. &#xB4A4;&#xC5D0; &#xC778;&#xAC04;&#xC758; &#xD53C;&#xAC00; &#xBD80; &#xD654; &#xBBF8;&#xC138; &#xD750;&#xB984; &#xCC54;&#xBC84; (4 muL &#xBCFC;&#xB968;)&#xB85C; Ab microarrays&#xC758; &#xD1B5;&#xD569; c d 4&#xC640; CD8 T &#xC138;&#xD3EC; &#xD2B9;&#xC815; Ab &#xBA85;&#xC18C;&#xC758; &#xCEA1;&#xCC98; &#xADC0;&#xCC29;&#xB418; &#xC5C8; &#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC628; &#xCE69; mitogenic &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xC720;&#xB3C4; &#xC774;&#xD6C4;&#xC5D0; &#xC774;&#xC6C3; anticytokine Ab &#xBA85;&#xC18C;&#xC5D0; &#xCEA1;&#xCC98;&#xB41C; cytokine &#xBD84;&#xC790;&#xC758; &#xB9B4;&#xB9AC;&#xC2A4;. &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xAC01;&#xAC01; Ab &#xAD00;&#xAD11; &#xBA85;&#xC18C;&#xC5D0; &#xC77C;&#xB9AC;&#xB178;&#xC774;-2&#xC640; TNF-&#xC54C;&#xD30C;, IFN-&#xAC10;&#xB9C8; &#xBD84;&#xC790;&#xC758; &#xBC14;&#xC778;&#xB529;&#xC774; &#xC591; &#xACE0;&#xCD94;&#xB0C9;&#xC774; &#xACFC;&#xC0B0;&#xD654; &#xD6A8;&#xC18C; (HRP)&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xAC80;&#xC0C9; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;-anticytokine &#xD45C;&#xC2DC; &#xB41C; Abs&#xC640; &#xBCF4;&#xC774;&#xB294; &#xC0C9;&#xC0C1; &#xC2DC; &#xC57D;. Lensfree &#xD640;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8; &#xC601;&#xC0C1; &#xB2E4;&#xC74C;&#xC744; &#xC2E0;&#xC18D; &#xD558; &#xAC8C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xB418;&#xC5C8;&#xB2E4; (&#xC57D; 4 s) c d 4&#xC640; CD8 T &#xB9BC;&#xD504; &#xD1A8; Ab &#xBA85;&#xC18C;&#xC640; &#xB3D9;&#xC77C;&#xD55C; &#xCE69;&#xC5D0; &#xC77C;&#xB9AC;&#xB178;&#xC774;-2&#xC640; TNF-&#xC54C;&#xD30C;, IFN-&#xAC10;&#xB9C8; &#xBC18;&#xC810;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC9D1;&#xC911;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; cytokine &#xC2E0;&#xD638; &#xCC99;&#xB3C4;&#xB97C; &#xC5F4;&#xAC70; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC804;&#xC5FC; &#xC131; &#xC9C8;&#xBCD1; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC811;&#xADFC; &#xBC29;&#xBC95;&#xC758; &#xC720;&#xD2F8;&#xB9AC;&#xD2F0;&#xB97C; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xD608;&#xC561; &#xAC74;&#xAC15; &#xD55C; &#xC790;&#xC6D0; &#xBD09;&#xC0AC;&#xC790;&#xC640; &#xC778;&#xAC04; &#xBA74;&#xC5ED; &#xACB0;&#xD54D; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; (HIV)&#xC758; &#xC0D8;&#xD50C;-&#xAC10;&#xC5FC; &#xB41C; &#xD658;&#xC790; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; HIV/AIDS &#xC9C4;&#xB2E8; &#xB9C8;&#xCEE4; CD4/CD8 &#xBE44;&#xC728; &#xACB0;&#xC815;&#xC744; &#xBD84;&#xC11D; &#xD588;&#xB2E4;. C d 4&#xC640; CD8 T &#xC138;&#xD3EC; Ab &#xBA85;&#xC18C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xCEA1;&#xCC98;&#xD55C;&#xC758; lensfree &#xCE69;&#xC5D0; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xD558; &#xC5EC; &#xC5BB;&#xC740; &#xBE44; &#xC804;&#xD1B5;&#xC801;&#xC778; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xAC80;&#xC0AC; &#xBC95;&#xC5D0; &#xAE30;&#xCD08;&#xB97C; &#xB454; &#xC140; &#xACC4;&#xC0B0;&#xACFC; &#xACC4;&#xC57D;&#xC744; &#xAC00;&#xAE4C;&#xC774; &#xD588;&#xB2E4;. &#xD0E0;&#xB364; Ab microarrays lensfree &#xD640;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8; &#xC601;&#xC0C1; &#xD65C;&#xC6A9;&#xC744; &#xC124;&#xBA85; &#xD558;&#xB294; &#xD604;&#xC7AC;&#xC758; &#xC885;&#xC774; &#xBBF8;&#xB2C8;&#xC5B4;&#xCC98; cytometry &#xC7A5;&#xCE58; multiparametric &#xD608;&#xC561; &#xBD84;&#xC11D; &#xD604;&#xC7A5; &#xC9C4;&#xB8CC; &#xB098; &#xB9AC;&#xC18C;&#xC2A4; &#xC81C;&#xD55C; &#xC124;&#xC815;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C;&#xC758; &#xBBF8;&#xB798; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xBD88;&#xBC95; &#xCCB4;&#xB958;&#xC790;.

&#xBC31;&#xD608;&#xAD6C; &#xC22B;&#xC790;&#xC640; &#xAE30;&#xB2A5; &#xB192;&#xC740; &#xCC98;&#xB9AC;&#xB7C9; &#xAC80;&#xCD9C;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; &#xD56D; &#xCCB4; microarrays&#xC758; Lensfree &#xD640;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8; &#xC601;&#xC0C1;.

Caracterizaci&#xF3;n de los leucocitos es una parte integral de an&#xE1;lisis de sangre y de diagn&#xF3;stico basados &#x200B;&#x200B;en sangre. En el presente trabajo, se combinan im&#xE1;genes hologr&#xE1;ficas sin lentes con microarrays de anticuerpos para un an&#xE1;lisis r&#xE1;pido y multiparam&#xE9;trico de los leucocitos de la sangre humana. Los anticuerpos monoclonales (Abs) espec&#xED;ficos para ant&#xED;genos de superficie de leucocitos (c&#xE9;lulas CD4 y CD8) y citoquinas (TNF-alfa, interfer&#xF3;n-gamma, IL-2) fueron impresos en una matriz con el fin de yuxtaponer la captura de c&#xE9;lulas y el anticuerpo de detecci&#xF3;n de citoquinas (Ab) manchas. Integraci&#xF3;n de los microarrays de Ab en una c&#xE1;mara de flujo de microfluidos (4 vol&#xFA;menes MUL), seguido de incubaci&#xF3;n con la sangre humana result&#xF3; en la captura de las c&#xE9;lulas CD4 y c&#xE9;lulas T CD8 espec&#xED;ficas sobre los puntos Ab. El chip de activaci&#xF3;n mitog&#xE9;nica de estas c&#xE9;lulas inducida liberaci&#xF3;n de mol&#xE9;culas de citoquinas que fueron capturados posteriormente en los puntos vecinos anticytokine Ab. La uni&#xF3;n de mol&#xE9;culas de IL-2, TNF-alfa, y IFN-gamma en sus respectivos puntos Ab se detect&#xF3; utilizando peroxidasa de r&#xE1;bano (HRP)-etiquetados Abs anticytokine y un reactivo de color visible. Lensfree imagen hologr&#xE1;fica se utiliz&#xF3; para r&#xE1;pidamente (aproximadamente 4 s) de CD4 y CD8 enumerar los linfocitos T capturado en los puntos AB y para cuantificar la se&#xF1;al que emana de las citocinas IL-2, TNF-alfa, y los puntos de IFN-gamma en el mismo chip. Para demostrar la utilidad de nuestro enfoque para el control de enfermedades infecciosas, muestras de sangre de voluntarios sanos y el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), pacientes infectados fueron analizados para determinar la relaci&#xF3;n CD4/CD8, un importante VIH / SIDA marcador de diagn&#xF3;stico. La relaci&#xF3;n obtenida por lensfree en el chip de imagen de las c&#xE9;lulas CD4 y CD8 c&#xE9;lulas T capturados en los puntos de Ab fue muy de acuerdo con el conteo de c&#xE9;lulas convencionales de microscop&#xED;a basada en. El presente documento, que describe el uso paralelo de los microarrays de Ab y lensfree imagen hologr&#xE1;fica, allana el camino para el desarrollo futuro de los dispositivos en miniatura para citometr&#xED;a de an&#xE1;lisis de sangre multiparam&#xE9;trica en el punto de atenci&#xF3;n o en un entorno de recursos limitados.

Lensfree im&#xE1;genes hologr&#xE1;ficas de Microarrays de anticuerpos para la detecci&#xF3;n de alto rendimiento del n&#xFA;mero de leucocitos y de funci&#xF3;n

&#x5C3D;&#x7BA1;&#x5149;&#x5B66;&#x6210;&#x50CF;&#x8FC5;&#x901F;&#x53D6;&#x5F97;&#x8FDB;&#x5C55;&#xFF0C;&#x6700;&#x5148;&#x8FDB;&#x7684;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x65B9;&#x5F0F;&#x4ECD;&#x7136;&#x9700;&#x8981;&#x590D;&#x6742;&#x800C;&#x4E14;&#x6210;&#x672C;&#x9AD8;&#x6602;&#x7684;&#x4EEA;&#x5668;&#xFF0C;&#x4E0D;&#x5E78;&#x7684;&#x662F;&#x9650;&#x5236;&#x5176;&#x4F7F;&#x7528;&#x8D85;&#x51FA;&#x9F50;&#x5168;&#x7684;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x5BA4;&#x3002;&#x4E0E;&#x6B64;&#x540C;&#x65F6;&#xFF0C;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x5728;&#x8D44;&#x6E90;&#x6709;&#x9650;&#x7684;&#x60C5;&#x51B5;&#x5DF2;&#x5927;&#x5927;&#x4E0D;&#x540C;&#x4E8E;&#x90A3;&#x4E9B;&#x5148;&#x8FDB;&#x7684;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x5BA4;&#xFF0C;&#x5728;&#x9047;&#x5230;&#x7684;&#x8981;&#x6C42;&#x548C;&#x8FD9;&#x79CD;&#x6210;&#x50CF;&#x8BBE;&#x5907;&#x5E94;&#x7B26;&#x5408;&#x6210;&#x672C;&#x6548;&#x76CA;&#x3001; &#x7D27;&#x51D1;&#x3001; &#x91CD;&#x91CF;&#x8F7B;&#x548C;&#x9002;&#x5F53;&#x5730;&#x51C6;&#x786E;&#x548C;&#x7B80;&#x5355;&#x53EF;&#x4EE5;&#x4F7F;&#x7528;&#x5FAE;&#x8BAD;&#x7EC3;&#x6709;&#x7D20;&#x7684;&#x4EBA;&#x5458;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x4FBF;&#x643A;&#x5F0F;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x5E94;&#x6700;&#x7406;&#x60F3;&#x7684;&#x662F;&#x6570;&#x5B57;&#x96C6;&#x6210;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x5404;&#x79CD;&#x79FB;&#x52A8;&#x7684;&#x536B;&#x751F;&#x4FDD;&#x5065;&#x63D0;&#x4F9B;&#x8005;&#x8FDE;&#x63A5;&#x5230;&#x4E2D;&#x592E;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x5BA4;&#x6216;&#x533B;&#x9662;&#x7684;&#x8FDC;&#x7A0B;&#x533B;&#x7597;&#x7F51;&#x7EDC;&#x7684;&#x4E00;&#x90E8;&#x5206;&#x3002;&#x4E3A;&#x8FBE;&#x5230;&#x6B64;&#x76EE;&#x7684;&#xFF0C;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x5C55;&#x793A;&#x900F;&#x955C;&#x7247;&#x4E0A;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x91CD;&#x7EA6; 46 &#x514B;&#x5C3A;&#x5BF8;&#x5C0F;&#x4E8E; 4.2 &#x5398;&#x7C73; &times; 4.2 &#x5398;&#x7C73; &times; 5.8 &#x5398;&#x7C73;&#x4EE5;&#x4E0A;&#x7EA6; 24 mm(2) &#x5927;&#x89C6;&#x573A;&#x8FBE;&#x5230;&#x4E9A;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x51B3;&#x8BAE;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x7D27;&#x51D1;&#x3001; &#x91CD;&#x91CF;&#x8F7B;&#x7684;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x57FA;&#x4E8E;&#x6570;&#x5B57;&#x7EBF;&#x5728;&#x5168;&#x606F;&#x548C;&#x4E0D;&#x9700;&#x8981;&#x4EFB;&#x4F55;&#x955C;&#x5934;&#x3001; &#x7B28;&#x91CD;&#x7684;&#x5149;&#x5B66;/&#x673A;&#x68B0;&#x7EC4;&#x4EF6;&#x6216;&#x76F8;&#x5E72;&#x6E90;&#x6FC0;&#x5149;&#x5668;&#x7B49;&#x3002;&#x76F8;&#x53CD;&#xFF0C;&#x5B83;&#x5229;&#x7528;&#x7B80;&#x5355;&#x5149;-&#x53D1;&#x5149;&#x4E8C;&#x6781;&#x7BA1; (LED) &#x548C;&#x7D27;&#x51D1;&#x5149;&#x7535;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x9635;&#x5217;&#x5230;&#x8BB0;&#x5F55;&#x900F;&#x955C;&#x5168;&#x606F;&#x56FE;&#x7684;&#x5BF9;&#x8C61;&#xFF0C;&#x7136;&#x540E;&#x5141;&#x8BB8;&#x5FEB;&#x901F;&#x6570;&#x5B57;&#x5316;&#x6539;&#x9020;&#x7684;&#x7ECF;&#x5E38;&#x4F20;&#x64AD;&#x6216;&#x5FAE;&#x5206;&#x5E72;&#x6D89;&#x5BF9;&#x6BD4; (DIC) &#x56FE;&#x50CF;&#x7684;&#x5BF9;&#x8C61;&#x3002;&#x56E0;&#x4E3A;&#x8FD9;&#x79CD;&#x900F;&#x955C;&#x7684;&#x975E;&#x76F8;&#x5E72;&#x5168;&#x606F;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x6709;&#x8BA2;&#x5355;&#x7684;&#x89C4;&#x6A21;&#x6539;&#x8FDB;&#x5149;&#x6536;&#x96C6;&#x6548;&#x7387;&#xFF0C;&#x662F;&#x975E;&#x5E38;&#x5F3A;&#x5927;&#x5230;&#x673A;&#x68B0;&#x5931;&#x8C03;&#x5B83;&#x53EF;&#x80FD;&#x63D0;&#x4F9B;&#x5C24;&#x5176;&#x662F;&#x6D89;&#x53CA;&#x8D44;&#x6E90;&#x7684;&#x5404;&#x79CD;&#x5168;&#x7403;&#x536B;&#x751F;&#x95EE;&#x9898;&#x7684;&#x8FDC;&#x7A0B;&#x533B;&#x7597;&#x5E94;&#x7528;&#x6548;&#x76CA;&#x9AD8;&#x7684;&#x624B;&#x6BB5;&#x6709;&#x9650;&#x7684;&#x8BBE;&#x7F6E;&#x3002;

&#x7D27;&#x51D1;&#x3001; &#x91CD;&#x91CF;&#x8F7B;&#x3001; &#x6210;&#x672C;&#x6548;&#x76CA;&#x9AD8;&#x7684;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x57FA;&#x4E8E;&#x8FDC;&#x7A0B;&#x533B;&#x7597;&#x5E94;&#x7528;&#x975E;&#x76F8;&#x5E72;&#x5168;&#x606F;&#x900F;&#x955C;&#x3002;

Despite the rapid progress in optical imaging, most of the advanced microscopy modalities still require complex and costly set-ups that unfortunately limit their use beyond well equipped laboratories. In the meantime, microscopy in resource-limited settings has requirements significantly different from those encountered in advanced laboratories, and such imaging devices should be cost-effective, compact, light-weight and appropriately accurate and simple to be usable by minimally trained personnel. Furthermore, these portable microscopes should ideally be digitally integrated as part of a telemedicine network that connects various mobile health-care providers to a central laboratory or hospital. Toward this end, here we demonstrate a lensless on-chip microscope weighing approximately 46 grams with dimensions smaller than 4.2 cm x 4.2 cm x 5.8 cm that achieves sub-cellular resolution over a large field of view of approximately 24 mm(2). This compact and light-weight microscope is based on digital in-line holography and does not need any lenses, bulky optical/mechanical components or coherent sources such as lasers. Instead, it utilizes a simple light-emitting-diode (LED) and a compact opto-electronic sensor-array to record lensless holograms of the objects, which then permits rapid digital reconstruction of regular transmission or differential interference contrast (DIC) images of the objects. Because this lensless incoherent holographic microscope has orders-of-magnitude improved light collection efficiency and is very robust to mechanical misalignments it may offer a cost-effective tool especially for telemedicine applications involving various global health problems in resource limited settings.

Compact, light-weight and cost-effective microscope based on lensless incoherent holography for telemedicine applications.

Malgr&#xE9; les progr&#xE8;s rapides en mati&#xE8;re d&#x26;#39;imagerie optique, la plupart des modalit&#xE9;s de microscopie de pointe n&#xE9;cessitent encore complexes et co&#xFB;teux set-ups qui, malheureusement, limitent leur utilisation au-del&#xE0; de laboratoires bien &#xE9;quip&#xE9;s. Dans l&#x26;#39;intervalle, la microscopie dans le pays &#xE0; ressources limit&#xE9;es a des exigences tr&#xE8;s diff&#xE9;rentes de celles rencontr&#xE9;es dans les laboratoires de pointe, et des dispositifs d&#x26;#39;imagerie telles devraient &#xEA;tre rentable, compact, l&#xE9;ger et de mani&#xE8;re appropri&#xE9;e pr&#xE9;cis et simple pour &#xEA;tre utilisable par le personnel peu qualifi&#xE9;. En outre, ces microscopes portables devraient id&#xE9;alement &#xEA;tre int&#xE9;gr&#xE9;s num&#xE9;riquement dans le cadre d&#x26;#39;un r&#xE9;seau de t&#xE9;l&#xE9;m&#xE9;decine qui relie diff&#xE9;rents mobiles prestataires de soins &#xE0; un laboratoire central ou &#xE0; l&#x26;#39;h&#xF4;pital. &#xC0; cette fin, ici nous d&#xE9;montrons une lensless sur puce microscope pesant environ 46 grammes avec des dimensions plus petites que 4.2 cm x 4.2 cm x 5.8 cm qui atteint le sub-cellulaire de r&#xE9;solution sur un grand champ de vue d&#x26;#39;environ 24 mm (2). Ce microscope compact et l&#xE9;ger est bas&#xE9; sur le num&#xE9;rique en ligne holographie et n&#x26;#39;a pas besoin de lentilles, encombrants composants optiques / m&#xE9;caniques ou des sources coh&#xE9;rentes comme les lasers. Au lieu de cela, il utilise un simple &#xE9;metteur de lumi&#xE8;re &#xE0; diode (LED) et un compact capteur opto-&#xE9;lectronique-r&#xE9;seau pour enregistrer des hologrammes lensless des objets, ce qui permet ensuite rapidement la reconstruction num&#xE9;rique de la transmission r&#xE9;guli&#xE8;re ou le contraste d&#x26;#39;interf&#xE9;rence diff&#xE9;rentiel (DIC) des images de la objets. Parce que ce lensless microscope holographique incoh&#xE9;rente a des ordres de grandeur am&#xE9;lioration de l&#x26;#39;efficacit&#xE9; de collecte de lumi&#xE8;re et est tr&#xE8;s robuste aux distorsions m&#xE9;caniques, il peut offrir un outil de rapport co&#xFB;t-efficacit&#xE9;, surtout pour les applications de t&#xE9;l&#xE9;m&#xE9;decine impliquant divers probl&#xE8;mes de sant&#xE9; mondiaux dans les pays &#xE0; ressources limit&#xE9;es.

Compact, l&#xE9;ger Microscope et le co&#xFB;t-efficace, bas&#xE9; sur Holographie incoh&#xE9;rente lensless pour les applications de t&#xE9;l&#xE9;m&#xE9;decine

Trotz der schnellen Fortschritte in der optischen Bildgebung erfordern die meisten die erweiterte Mikroskopie-Modalit&auml;ten noch komplexer und kostspieliger Set-ups, die leider ihre Verwendung &uuml;ber gut ausgestattete Labors beschr&auml;nken. In der Zwischenzeit Mikroskopie-begrenzten Ressourcen hat Anforderungen erheblich von denen im erweiterten Laboratorien begegnet sollten, und solche imaging-Ger&auml;te kosteng&uuml;nstige, kompakte, leichte und entsprechend pr&auml;zise und einfache von minimal geschultem Personal verwendet werden. Dar&uuml;ber hinaus sollte diese tragbare Mikroskope idealerweise Digital im Rahmen eines Telemedizin-Netzwerk integriert werden, die verschiedene mobile Gesundheits-Anbieter mit einem Zentrallabor oder Krankenhaus verbindet. Dazu zeigen wir hier ein lensless auf dem Chip-Mikroskop mit rund 46 Gramm mit Abmessungen kleiner als 4,2 x 4,2 cm x 5,8 cm, die &uuml;ber ein gro&szlig;es Gesichtsfeld von etwa 24 mm(2) subzellulare Aufl&ouml;sung erreicht. Dieses kompakte und leichte Mikroskop basiert auf digitale Inline-Holographie und braucht keine objektive, sperrige optische/mechanische Komponenten oder koh&auml;rente Quellen wie Laser. Stattdessen setzt es eine einfache Light-emitting-Diode (LED) und eine kompakte optoelektronische Sensor-Array zu Rekord lensless Hologramme der Objekte, die dann schnelle digitale Rekonstruktion der regelm&auml;&szlig;ige &Uuml;bermittlung oder differenzielle St&ouml;rung Kontrast (DIC) Bilder der Objekte erm&ouml;glicht. Da dieses lensless inkoh&auml;rent holographische Mikroskop der Gr&ouml;&szlig;enordnung verbesserte Licht Abscheidegrad hat und sehr robust, mechanische Schiefstellungen ist kann es bieten Ihnen eine kosteng&uuml;nstige Tool speziell f&uuml;r Telemedizin-Anwendungen mit verschiedenen globalen Gesundheitsprobleme in Ressource Einstellungen begrenzt.

Kompakte, leichte und kosteng&uuml;nstige Mikroskop basierend auf lensless inkoh&auml;rent Holografie f&uuml;r telemedizinische Anwendungen.

Nonostante il rapido progresso nell&#39;imaging ottico, la maggior parte delle modalit&agrave; di microscopia avanzata ancora richiedono configurazioni complesse e costose che purtroppo limitano il loro uso di l&agrave; di laboratori ben attrezzati. Nel frattempo, microscopia in resource-limited settings ha requisiti significativamente diversi da quelli incontrati nei laboratori avanzati, e tali dispositivi di imaging dovrebbero essere conveniente, compatto, leggero e adeguatamente accurata e semplice da essere utilizzabile da personale addestrato minimamente. Inoltre, questi microscopi portatili dovrebbero idealmente essere digitale integrati come parte di una rete di telemedicina che collega i vari fornitori di assistenza sanitaria mobile a un ospedale o un laboratorio centrale. Verso questo fine, qui mostriamo un ottica microscopio on-chip pesa circa 46 grammi con dimensioni pi&ugrave; piccole rispetto a 4,2 x 4,2 cm x 5.8 cm che raggiunge la risoluzione subcellulare sopra un grande campo di vista di circa 24 mm(2). Questo microscopio compatto e leggero &egrave; basato sulla olografia digitale in linea e non bisogno di lenti, ingombranti componenti ottico-meccanici o fonti coerente come laser. Invece, utilizza una semplice light-emitting-diode (LED) e una opto-elettronica sensore-matrice compatta a ologrammi ottica record degli oggetti, che poi consente la rapida ricostruzione digitale di trasmissione regolare o interferenza differenziale immagini di contrasto (DIC) degli oggetti. Perch&eacute; questo ottica microscopio incoerente olografico ha efficienza migliorata raccolta luce gli ordini di grandezza ed &egrave; molto robusto a disallineamenti meccanici pu&ograve; offrire un conveniente strumento soprattutto per applicazioni di telemedicina che coinvolgono vari problemi di salute globale di risorse limitate le impostazioni.

Microscopio compatto, leggero ed economico basato sulla olografia ottica incoerente per applicazioni di telemedicina.

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&#xB300;&#xBD80;&#xBD84; &#xACE0;&#xAE09; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; modalities&#xC758; &#xAD11;&#xD559; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5;&#xC5D0; &#xAE09;&#xC18D; &#xD55C; &#xBC1C;&#xC804;&#xC5D0;&#xB3C4; &#xBD88;&#xAD6C; &#xD558; &#xACE0; &#xBD88;&#xD589; &#xD558; &#xAC8C;&#xB3C4; &#xC798; &#xAC16;&#xCDB0;&#xC9C4;&#xB41C; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC2E4;&#xC744; &#xB118;&#xC5B4; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xC744; &#xC81C;&#xD55C; &#xD558;&#xB294; &#xBCF5;&#xC7A1; &#xD558; &#xACE0; &#xBE44;&#xC6A9;&#xC774; &#xB9CE;&#xC774; &#xB4DC;&#xB294; &#xC124;&#xC815; &#xD574;&#xC57C; &#xD558; &#xACE0;. &#xD55C;&#xD3B8;, &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xB9AC;&#xC18C;&#xC2A4; &#xC81C;&#xD55C; &#xC124;&#xC815;&#xC5D0;&#xB294; &#xC694;&#xAD6C; &#xC0AC;&#xD56D;&#xC774; &#xD06C;&#xAC8C; &#xB2E4;&#xB978; &#xACE0;&#xAE09; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC2E4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xBC0F; &#xBE44;&#xC6A9;, &#xC18C;&#xD615;, &#xACBD;&#xB7C9; &#xBC0F; &#xC801;&#xC808; &#xD558; &#xAC8C; &#xC815;&#xD655; &#xD558; &#xACE0; &#xCD5C;&#xC18C;&#xD55C;&#xC73C;&#xB85C; &#xD6C8;&#xB828; &#xB41C; &#xC9C1;&#xC6D0;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xAC00;&#xB2A5; &#xD558;&#xB3C4;&#xB85D; &#xAC04;&#xB2E8;&#xD55C; &#xAC19;&#xC740; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xC7A5;&#xCE58; &#xC774;&#xC5B4;&#xC57C; &#xD55C;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xD734;&#xB300;&#xC6A9; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xC911;&#xC559; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC18C; &#xBCD1;&#xC6D0;&#xC5D0; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xBAA8;&#xBC14;&#xC77C; &#xC758;&#xB8CC; &#xACF5;&#xAE09;&#xC790;&#xB97C; &#xC5F0;&#xACB0; &#xD558;&#xB294; &#xC6D0;&#xACA9; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C;&#xC758; &#xC77C;&#xD658;&#xC73C;&#xB85C; &#xB514;&#xC9C0;&#xD138; &#xD1B5;&#xD569; &#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xD55C;&#xB2E4;. &#xC774; &#xB05D;&#xC744; &#xD5A5;&#xD574; &#xC5EC;&#xAE30; 4.2 c m x 5.8 x 4.2 cm &#xBCF4;&#xB2E4; &#xC791;&#xC740; &#xD06C;&#xAE30; &#xC57D; 46 &#xADF8;&#xB7A8;&#xC758; &#xBB34;&#xAC8C;&#xB294; lensless &#xCE69;&#xC5D0; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xC2DC;&#xC5F0; cm sub-cellular &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; &#xC57D; 24 mm(2)&#xC758; &#xB113;&#xC740; &#xC2DC;&#xC57C;&#xB97C; &#xB2EC;&#xC131; &#xD55C;&#xB2E4;. &#xC774; &#xCF64;&#xD329;&#xD2B8; &#xD558; &#xACE0; &#xAC00;&#xBCBC;&#xC6B4; &#xBB34;&#xAC8C; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xB514;&#xC9C0;&#xD138;&#xC5D0; &#xC120; &#xD640;&#xB85C; &#xADF8;&#xB798;&#xD53C;&#xB97C; &#xAE30;&#xBC18;&#xC73C;&#xB85C; &#xD558;&#xBA70; &#xC5B4;&#xB5A4; &#xB80C;&#xC988;, &#xBD80;&#xD53C;&#xAC00; &#xAD11;&#xD559;/&#xAE30;&#xACC4; &#xBD80;&#xD488; &#xB610;&#xB294; &#xB808;&#xC774;&#xC800; &#xB4F1;&#xC758; &#xC77C;&#xAD00; &#xB41C; &#xC18C;&#xC2A4;&#xB97C; &#xD544;&#xC694; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB300;&#xC2E0;, &#xADF8;&#xAC83;&#xC744; &#xAC04;&#xB2E8;&#xD55C; &#xBE5B;-&#xBC1C;&#xAD11; &#xB2E4;&#xC774;&#xC624;&#xB4DC; (LED)&#xB294; &#xC18C;&#xD615; &#xAD11;&#xC804;&#xC790; &#xC13C;&#xC11C; &#xC5B4;&#xB808;&#xC774; &#xAC1C;&#xCCB4;&#xC758; &#xB808;&#xCF54;&#xB4DC; lensless &#xD640;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;&#xC744; &#xB2E4;&#xC74C; &#xD5C8;&#xC6A9; &#xBE60;&#xB978; &#xB514;&#xC9C0;&#xD138; &#xC7AC;&#xAC74;&#xCD95; &#xC77C;&#xBC18; &#xC804;&#xC1A1; &#xB610;&#xB294; &#xBBF8;&#xBD84; &#xAC04;&#xC12D; &#xCF58;&#xD2B8;&#xB77C;&#xC2A4;&#xD2B8; (DIC) &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0; &#xAC1C;&#xCCB4;&#xC758; &#xD65C;&#xC6A9;. Lensless &#xC870;&#xB9AC; &#xD640;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD;&#xC774; &#xB300;&#xB7C9; &#xC8FC;&#xBB38; &#xD5A5;&#xC0C1; &#xB41C; &#xC870;&#xBA85; &#xC218;&#xC9D1; &#xD6A8;&#xC728;&#xC740; &#xAE30;&#xACC4;&#xC801;&#xC778; &#xBD80;&#xC815;&#xD569;&#xC744; &#xB9E4;&#xC6B0; &#xAC15;&#xB825; &#xD558;&#xAE30; &#xB54C;&#xBB38;&#xC5D0; &#xADF8;&#xAC83;&#xC740; &#xD2B9;&#xD788; &#xC790;&#xC6D0;&#xC758; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC138;&#xACC4; &#xBCF4;&#xAC74; &#xBB38;&#xC81C;&#xB97C; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C; &#xC6D0;&#xACA9; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xBE44;&#xC6A9; &#xD6A8;&#xC728;&#xC801;&#xC778; &#xB3C4;&#xAD6C; &#xC81C;&#xD55C; &#xC124;&#xC815;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC18C;&#xD615;, &#xACBD;&#xB7C9; &#xBC0F; &#xBE44;&#xC6A9; &#xD6A8;&#xC728;&#xC801;&#xC778; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xC6D0;&#xACA9; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; lensless &#xC870;&#xB9AC; &#xD640;&#xB85C; &#xADF8;&#xB798;&#xD53C;&#xC5D0; &#xAE30;&#xBC18; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

A pesar del r&#xE1;pido progreso en im&#xE1;genes &#xF3;pticas, la mayor&#xED;a de las modalidades de microscop&#xED;a avanzada todav&#xED;a requieren complejas y costosas montajes que, lamentablemente, limitan su uso m&#xE1;s all&#xE1; de laboratorios bien equipados. Mientras tanto, la microscop&#xED;a de entornos con recursos limitados tiene requisitos muy diferentes a las que se encuentran en los laboratorios avanzados y los dispositivos de este tipo de imagen debe ser rentable, compacto, ligero de peso y de manera apropiada precisa y sencilla para ser utilizable por personal m&#xED;nimamente entrenado. Por otra parte, estos microscopios port&#xE1;tiles lo ideal ser&#xED;a que de forma digital integrado como parte de una red de telemedicina que conecta varios m&#xF3;viles de los proveedores de salud a un laboratorio central o en el hospital. Con este fin, aqu&#xED; nos demuestran una sin lentes en el chip microscopio un peso aproximado de 46 gramos con dimensiones m&#xE1;s peque&#xF1;as que 4,2 cm x 4,2 cm x 5,8 cm que alcanza celular sub-resoluci&#xF3;n sobre un amplio campo de visi&#xF3;n de aproximadamente 24 mm (2). Este microscopio compacto y ligero de peso se basa en digital en l&#xED;nea de la holograf&#xED;a y no necesita las lentes, voluminosos componentes &#xF3;pticos / mec&#xE1;nicos o fuentes coherentes como el l&#xE1;ser. En su lugar, utiliza un simple emisor de luz diodo (LED) y un pacto de opto-electr&#xF3;nica del sensor de matriz para grabar hologramas sin lentes de los objetos, que a su vez permite una r&#xE1;pida reconstrucci&#xF3;n digital de la transmisi&#xF3;n regular o contraste de interferencia diferencial (DIC), im&#xE1;genes de la objetos. Debido a que este microscopio hologr&#xE1;fico incoherente sin lentes tiene &#xF3;rdenes de magnitud mayor eficiencia colecci&#xF3;n de la luz y es muy resistente a desajustes mec&#xE1;nicos que pueden ofrecer una herramienta rentable, especialmente para aplicaciones de telemedicina que implican varios problemas de salud globales en entornos con recursos limitados.

Microscopio compacto, ligero y Rentable Basado en holograf&#xED;a sin lentes incoherente para aplicaciones de telemedicina

&#x6211;&#x4EEC;&#x76EE;&#x524D;&#x7684;&#x65E0;&#x900F;&#x955C;&#x5168;&#x606F;&#x663E;&#x5FAE;&#x671D;&#x7740;&#x9AD8;&#x541E;&#x5410;&#x91CF;&#x82AF;&#x7247;&#x4E0A;&#x8840;&#x6DB2;&#x5206;&#x6790;&#x6027;&#x80FD;&#x8FDB;&#x884C;&#x8BE6;&#x7EC6;&#x7684;&#x8C03;&#x67E5;&#x3002;&#x4F7F;&#x7528;&#x7684;&#x6765;&#x81EA;&#x5927;&#x53E3;&#x5F84;&#x975E;&#x76F8;&#x5E72;&#x6E90;&#xFF0C;&#x81EA;&#x52A8;&#x8BA1;&#x6570;&#x7684;&#x7EA2;&#x8840;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4E0E;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x8FBE;&#x5230;&#x5927;&#x7EA6; 0.4 x 10(6)&#xFF0C;&#x6BCF; muL &#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7684;&#x6700;&#x5C0F;&#x6837;&#x672C;&#x51C6;&#x5907;&#x6B65;&#x9AA4;&#x88AB;&#x63D0;&#x51FA;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528;&#x76F8;&#x540C;&#x7684;&#x65E0;&#x900F;&#x955C;&#x5168;&#x606F;&#x663E;&#x5FAE;&#x5E73;&#x53F0;&#xFF0C;&#x8FD8;&#x7684;&#x7279;&#x70B9;&#x662F;&#x901A;&#x8FC7;&#x5149;&#x5B66;&#x76F8;&#x4F4D;&#x4FE1;&#x606F;&#x7684;&#x6BCF;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7684;&#x6062;&#x590D;&#x5355;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7EA7;&#x522B;&#x7684;&#x7EA2;&#x8840;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x6570;&#x91CF;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8FDB;&#x4E00;&#x6B65;&#x8BC1;&#x660E;&#x5168;&#x8840;&#x6837;&#x54C1;&#x8840;&#x7EA2;&#x86CB;&#x767D;&#x6D53;&#x5EA6;&#x7684;&#x6D4B;&#x91CF;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x81EA;&#x52A8;&#x8BA1;&#x6570;&#x7684;&#x767D;&#x8840;&#x7EC6;&#x80DE;&#xFF0C;&#x8FD8;&#x4EA7;&#x751F;&#x8DB3;&#x4EE5;&#x533A;&#x5206;&#x6BCF;&#x4E2A;&#x5176;&#x4ED6;&#x7684;&#x7C92;&#x7EC6;&#x80DE;&#x3001; &#x6DCB;&#x5DF4;&#x7EC6;&#x80DE;&#x548C;&#x5355;&#x6838;&#x7EC6;&#x80DE;&#x3001; &#x4E9A;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4E00;&#x7EA7;&#x7684;&#x7A7A;&#x95F4;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x63ED;&#x793A;&#x5168;&#x606F;&#x900F;&#x955C;&#x514D;&#x8D39;-&#x82AF;&#x7247;&#x4E0A;&#x6210;&#x50CF;&#x4E3A;&#x5168;&#x7403;&#x5065;&#x5EB7;&#x95EE;&#x9898;&#xFF0C;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E00;&#x4E2A;&#x6709;&#x7528;&#x7684;&#x5DE5;&#x5177;&#xFF0C;&#x5C24;&#x5176;&#x662F;&#x901A;&#x8FC7;&#x4FC3;&#x8FDB;&#x5168;&#x8840;&#x5206;&#x6790;&#x5728;&#x8D44;&#x6E90;&#x8D2B;&#x4E4F;&#x7684;&#x73AF;&#x5883;&#x4E2D;&#x7684;&#x524D;&#x666F;&#x3002;

&#x82AF;&#x7247;&#x4E0A;&#x7684;&#x9AD8;&#x541E;&#x5410;&#x91CF;&#x955C;&#x5934;&#x65E0;&#x8840;&#x6DB2;&#x5206;&#x6790;&#x3002;

We present a detailed investigation of the performance of lens-free holographic microscopy toward high-throughput on-chip blood analysis. Using a spatially incoherent source that is emanating from a large aperture, automated counting of red blood cells with minimal sample preparation steps at densities reaching up to approximately 0.4 x 10(6) cells/muL is presented. Using the same lens-free holographic microscopy platform, we also characterize the volume of the red blood cells at the single-cell level through recovery of the optical phase information of each cell. We further demonstrate the measurement of the hemoglobin concentration of whole blood samples as well as automated counting of white blood cells, also yielding spatial resolution at the subcellular level sufficient to differentiate granulocytes, monocytes, and lymphocytes from each other. These results uncover the prospects of lens-free holographic on-chip imaging to provide a useful tool for global health problems, especially by facilitating whole blood analysis in resource-poor environments.

High-throughput lens-free blood analysis on a chip.

Nous pr&#xE9;sentons une &#xE9;tude d&#xE9;taill&#xE9;e de la performance de la lentille sans microscopie holographique vers analyse &#xE0; haut d&#xE9;bit du sang sur la puce. Utilisation d&#x26;#39;une source incoh&#xE9;rente qui est spatialement &#xE9;manant d&#x26;#39;une grande ouverture, le comptage automatique des globules rouges avec un minimum &#xE9;tapes de pr&#xE9;paration d&#x26;#39;&#xE9;chantillon &#xE0; des densit&#xE9;s atteignant jusqu&#x26;#39;&#xE0; environ 0,4 x 10 (6) des cellules / muL est pr&#xE9;sent&#xE9;. Utilisation de la m&#xEA;me lentille sans plateforme de microscopie holographique, on a &#xE9;galement caract&#xE9;riser le volume des globules rouges au niveau de cellule unique &#xE0; travers la r&#xE9;cup&#xE9;ration de l&#x26;#39;information de phase optique de chaque cellule. Nous avons en outre d&#xE9;montrer la mesure de la concentration en h&#xE9;moglobine des &#xE9;chantillons de sang total ainsi que le comptage automatique de globules blancs, aussi c&#xE9;der une r&#xE9;solution spatiale au niveau subcellulaire suffisante pour diff&#xE9;rencier les granulocytes, les monocytes et les lymphocytes de l&#x26;#39;autre. Ces r&#xE9;sultats d&#xE9;couvrir les perspectives de la lentille sans holographique sur-puce d&#x26;#39;imagerie de fournir un outil utile pour les probl&#xE8;mes de sant&#xE9; mondiaux, notamment en facilitant l&#x26;#39;analyse de sang total dans les pays pauvres environnements.

&#xC0; haut d&#xE9;bit sans lentille analyse de sang sur une puce

Wir pr&auml;sentieren Ihnen eine detaillierte Untersuchung der Leistung der holografischen Linse-freie Mikroskopie in Richtung Hoch-Durchsatz auf dem Chip Blutanalyse. Unter Verwendung einer r&auml;umlich inkoh&auml;rent, die von einer gro&szlig;en Blende ausstrahlt., ist automatische Z&auml;hlung der Erythrozyten mit minimal Beispiel Vorbereitungsschritte bei dichten bis ca. 0,4 X 10 6 Zellen/MuL dargestellt. Mit dem gleichen Objektiv-freie holographische Mikroskopie-Plattform, pr&auml;gen wir auch das Volumen der roten Blutk&ouml;rperchen auf Einzeller-Ebene durch Wiederherstellung der optischen Phase Informationen jeder Zelle. Wir weiter demonstrieren die Messung der H&auml;moglobin-Konzentration von Vollblutproben sowie automatisierte Z&auml;hlung der wei&szlig;en Blutk&ouml;rperchen, woraus sich auch r&auml;umlichen Aufl&ouml;sung auf der subzellul&auml;ren Niveau festgesetzt, Granulozyten, Monozyten und Lymphozyten voneinander zu unterscheiden. Diese Ergebnisse decken die Aussichten der holografischen Linse-frei auf dem Chip um ein n&uuml;tzliches Werkzeug f&uuml;r globale Gesundheitsprobleme zu bieten, vor allem durch die Erleichterung der Vollblut-Analyse in ressourcenarmen Umgebungen imaging.

Hochdurchsatz-Objektiv-freie Blutanalyse auf einem Chip.

Vi presentiamo un&#39;indagine dettagliata delle prestazioni di microscopia privo di lente olografica verso analisi sangue on-chip ad alta velocit&agrave;. Usando una fonte spazialmente incoerente che &egrave; emanata da una grande apertura, conteggio automatizzato dei globuli rossi con procedura di preparazione del campione minimo a densit&agrave; fino a circa 0,4 x 10 celle/muL &egrave; presentato. Utilizzando la stessa piattaforma di microscopia privo di lente olografica, abbiamo inoltre caratterizzano il volume di globuli rossi a livello di singola cellula attraverso il recupero delle informazioni di fase ottica di ciascuna cella. Abbiamo ulteriormente dimostrare la misurazione della concentrazione di emoglobina di campioni di sangue intero, nonch&eacute; automatizzato di conteggio dei globuli bianchi, producendo anche risoluzione spaziale a livello subcellulare sufficiente per differenziare i granulociti, monociti e linfociti da altro. Questi risultati scoprono le prospettive di privo di lente olografica on-chip di imaging per fornire uno strumento utile per problemi di salute globale, soprattutto facilitando l&#39;analisi di sangue intero in ambienti poveri di risorse.

Analisi del sangue senza lente di alto-rendimento su un chip.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x9AD8;&#x30B9;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x30C3;&#x30C8;&#x3001;&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x306E;&#x8840;&#x6DB2;&#x5206;&#x6790;&#x306B;&#x5411;&#x304B;&#x3063;&#x3066;&#x30EC;&#x30F3;&#x30BA;&#x30D5;&#x30EA;&#x30FC;&#x30DB;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x30C3;&#x30AF;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x306E;&#x6027;&#x80FD;&#x306E;&#x8A73;&#x7D30;&#x306A;&#x8ABF;&#x67FB;&#x3092;&#x63D0;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5927;&#x53E3;&#x5F84;&#x304B;&#x3089;&#x767A;&#x305B;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x7A7A;&#x9593;&#x7684;&#x306B;&#x30A4;&#x30F3;&#x30B3;&#x30D2;&#x30FC;&#x30EC;&#x30F3;&#x30C8;&#x306A;&#x5149;&#x6E90;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x7D04;0.4&#xD7;10&#xFF08;6&#xFF09;&#x7D30;&#x80DE;/ MUL&#x307E;&#x3067;&#x5230;&#x9054;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x3067;&#x6700;&#x5C0F;&#x9650;&#x306E;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x8ABF;&#x88FD;&#x624B;&#x9806;&#x3067;&#x8D64;&#x8840;&#x7403;&#x306E;&#x81EA;&#x52D5;&#x30AB;&#x30A6;&#x30F3;&#x30C8;&#x306F;&#x63D0;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x540C;&#x3058;&#x30EC;&#x30F3;&#x30BA;&#x30D5;&#x30EA;&#x30FC;&#x30DB;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x30C3;&#x30AF;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x306E;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x307E;&#x305F;&#x3001;&#x5404;&#x30BB;&#x30EB;&#x306E;&#x5149;&#x4F4D;&#x76F8;&#x60C5;&#x5831;&#x306E;&#x56DE;&#x5FA9;&#x3092;&#x901A;&#x3058;&#x3066;&#x5358;&#x4E00;&#x7D30;&#x80DE;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3067;&#x306E;&#x8D64;&#x8840;&#x7403;&#x306E;&#x4F53;&#x7A4D;&#x3092;&#x7279;&#x5FB4;&#x3065;&#x3051;&#x308B;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;&#x304A;&#x4E92;&#x3044;&#x304B;&#x3089;&#x9846;&#x7C92;&#x7403;&#x3001;&#x5358;&#x7403;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30EA;&#x30F3;&#x30D1;&#x7403;&#x3092;&#x533A;&#x5225;&#x3059;&#x308B;&#x306E;&#x306B;&#x5341;&#x5206;&#x306A;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3067;&#x306E;&#x7A7A;&#x9593;&#x5206;&#x89E3;&#x80FD;&#x304C;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x308B;&#x3001;&#x30D8;&#x30E2;&#x30B0;&#x30ED;&#x30D3;&#x30F3;&#x306E;&#x5168;&#x8840;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x306E;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x3068;&#x540C;&#x69D8;&#x306B;&#x3001;&#x767D;&#x8840;&#x7403;&#x306E;&#x81EA;&#x52D5;&#x8A08;&#x6570;&#x306E;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x7279;&#x306B;&#x8CC7;&#x6E90;&#x306E;&#x4E4F;&#x3057;&#x3044;&#x74B0;&#x5883;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x5168;&#x8840;&#x5206;&#x6790;&#x3092;&#x4FC3;&#x9032;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x3001;&#x5730;&#x7403;&#x898F;&#x6A21;&#x306E;&#x5065;&#x5EB7;&#x554F;&#x984C;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x4FBF;&#x5229;&#x306A;&#x30C4;&#x30FC;&#x30EB;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x30EC;&#x30F3;&#x30BA;&#x30D5;&#x30EA;&#x30FC;&#xB7;&#x30DB;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x30C3;&#x30AF;&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x306E;&#x5C55;&#x671B;&#x3092;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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Se presenta una investigaci&#xF3;n detallada de la actuaci&#xF3;n de la lente sin microscopio hologr&#xE1;fico hacia el alto rendimiento de an&#xE1;lisis de sangre en el chip. Utilizando una fuente espacialmente incoherente que emana de una abertura grande, el recuento automatizado de c&#xE9;lulas rojas de la sangre con un m&#xED;nimo de pasos de preparaci&#xF3;n de muestras con densidades que alcanzan hasta aproximadamente 0,4 x 10 (6) c&#xE9;lulas / MUL se presenta. Utilizando la misma lente libre de plataforma microscop&#xED;a hologr&#xE1;fica, tambi&#xE9;n caracterizar el volumen de las c&#xE9;lulas rojas de la sangre en el nivel de una sola c&#xE9;lula a trav&#xE9;s de la recuperaci&#xF3;n de la informaci&#xF3;n de fase &#xF3;ptica de cada c&#xE9;lula. Adem&#xE1;s, demuestran la medici&#xF3;n de la concentraci&#xF3;n de hemoglobina de muestras de sangre entera, as&#xED; como el recuento automatizado de c&#xE9;lulas blancas de la sangre, dando tambi&#xE9;n la resoluci&#xF3;n espacial en el nivel subcelular suficiente para diferenciar los granulocitos, monocitos y linfocitos de la otra. Estos resultados revelan las perspectivas de la lente sin hologr&#xE1;fica en el chip de imagen para proporcionar una herramienta &#xFA;til para los problemas mundiales de salud, especialmente facilitando el an&#xE1;lisis de sangre entera en entornos con recursos escasos.

Sungkyu Seo

Electrical Engineering Department

University of California, Los Angeles

Lensless On-chip Imaging of Cells Provides a New Tool for High-throughput Cell-Biology and Medical Diagnostics

Sungkyu Seo

.css-o250i3{font-size:18px;font-family:Open Sans,sans-serif;line-height:21.6px;}Electrical Engineering Department

University of California, Los Angeles

Lensless On-chip Imaging of Cells Provides a New Tool for High-throughput Cell-Biology and Medical Diagnostics

Electrical Engineering Department