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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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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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&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#xB7;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x30E1;&#x30C8;&#x30EA;&#x30FC;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x8A3A;&#x65AD;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;Lensfree&#x30DB;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x30C3;&#x30AF;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;

&#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; lensfree &#xD640;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8; &#xC601;&#xC0C1; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC; &#xB0B4;&#xC7A5; cytometry &#xC218;&#xD589;&#xC744; &#xC124;&#xBA85; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC870;&#xBA85; &#xC18C;&#xC2A4; &#xACF5;&#xAC04; &#xC77C;&#xAD00;&#xC131; &#xC81C;&#xC5B4; &#xD558; &#xC5EC; &#xAC01; &#xC140; &#xB610;&#xB294; &#xC57D; 2 microm &#xD53D;&#xC140; &#xD06C;&#xAE30;&#xB294; &#xACE0;&#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; &#xC13C;&#xC11C; &#xC5B4;&#xB808;&#xC774; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xCE69;&#xC5D0; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xC785;&#xC790;&#xC758; 2 &#xCC28;&#xC6D0; &#xD640;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8; &#xD68C;&#xC808; &#xD328;&#xD134;&#xC744; &#xAE30;&#xB85D;. &#xB179;&#xD654; &#xB41C; &#xD640;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0; &#xAC80;&#xC0C9; &#xB41C; &#xD640;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8; &#xD14D;&#xC2A4;&#xCC98; &#xCE69;&#xC5D0; &#xD2B9;&#xC131;&#xD654;&#xB97C; &#xC704;&#xD55C; &#xAE30;&#xC874;&#xC758; &#xB77C;&#xC774;&#xBE0C;&#xB7EC;&#xB9AC; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0;&#xB97C; &#xC77C;&#xCE58;&#xC640; &#xAD00;&#xC2EC;&#xC758; &#xC774;&#xAE30;&#xC885; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158;&#xC758; &#xACC4;&#xC0B0;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xC790; &#xC9C0;&#xC815; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xB41C; &#xC758;&#xC0AC; &#xACB0;&#xC815; &#xC54C;&#xACE0;&#xB9AC;&#xC998;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xCC98;&#xB9AC; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBBF8;&#xC138;&#xD55C; &#xAC1D;&#xCCB4;&#xC758; &#xD640;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8; &#xD68C;&#xC808; &#xC11C;&#xBA85; &#xAC19;&#xC740; &#xAC1C;&#xCCB4;&#xC758; &#xACE0;&#xC804; &#xD68C;&#xC808; &#xD328;&#xD134;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD06C;&#xAC8C; &#xB2E4;&#xB974;&#xB2E4;. &#xC2E0;&#xD638; &#xB178;&#xC774;&#xC988; &#xBE44;&#xC728; &#xBC0F; &#xC140; &#xD328;&#xD134;;&#xC758; &#xC11C;&#xBA85; &#xADE0;&#xC77C;&#xB3C4;&#xB97C; &#xD5A5;&#xC0C1;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xB610;&#xD55C; &#xC791;&#xC740; &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544; &#xAC19;&#xC740; &#xC57D;&#xD558;&#xAC8C; &#xBD84;&#xC0B0; &#xB2E8;&#xACC4; &#xAC1C;&#xCCB4;&#xC758; &#xC628;-&#xCE69; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD6E8;&#xC52C; &#xB354; &#xB098;&#xC740; &#xAC10;&#xB3C4; &#xC804;&#xC2DC; &#xB610;&#xB294; &#xC138;&#xD3EC;. &#xC774; &#xD640;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;&#xC5D0; &#xCE69; cytometry &#xC811;&#xADFC;&#xC758; &#xD06C;&#xAC8C; &#xD5A5;&#xC0C1; &#xB41C; &#xC131;&#xB2A5;&#xC744; &#xC790;&#xB3D9;&#xC73C;&#xB85C; &#xB80C;&#xC988; &#xB610;&#xB294; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xBAA9;&#xD45C;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xACE0; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xD06C;&#xAE30;&#xC758; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xC785;&#xC790;, &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0;, &#xD6A8; &#xBAA8; &#xC138;&#xD3EC;, &#xC801;&#xD608;&#xAD6C; &#xC774;&#xAE30;&#xC885; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158;&#xC744; &#xD2B9;&#xC131;&#xD654; &#xD558; &#xC5EC; &#xD655;&#xC778; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; lensless &#xCE69;&#xC5D0; &#xD640;&#xB85C; &#xADF8;&#xB798;&#xD53C; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC; &#xAD00;&#xB9AC; &#xD3EC;&#xC778;&#xD2B8; cytometry &#xBC0F; &#xC9C4;&#xB2E8; &#xC751;&#xC6A9;&#xACFC; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C; &#xC608;&#xB97C; &#xB4E4;&#xC5B4;, &#xC5D0;&#xC774;&#xC988; &#xB098; &#xB9D0;&#xB77C;&#xB9AC;&#xC544; &#xB4F1; &#xC804;&#xC5FC;&#xBCD1;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD2B9;&#xD788; &#xC720;&#xC6A9;&#xD560; &#xAC83; &#xC774;&#xB2E4;.

&#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

&#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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&#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;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x7684;&#x624B;&#x673A; lensfree &#x6570;&#x7801;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x7D27;&#x51D1;&#x3001; &#x91CD;&#x91CF;&#x8F7B;&#x7684;&#x5168;&#x606F;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#xFF0C;&#x5B89;&#x88C5;&#x5728;&#x624B;&#x673A;&#x4E0A;&#x4E0D;&#x5229;&#x7528;&#x4EFB;&#x4F55;&#x955C;&#x7247;&#x3001; &#x6FC0;&#x5149;&#x5668;&#x6216;&#x5176;&#x4ED6;&#x7B28;&#x91CD;&#x7684;&#x5149;&#x5B66;&#x7EC4;&#x4EF6;&#x548C;&#x5B83;&#x53EF;&#x80FD;&#x63D0;&#x4F9B;&#x5177;&#x6210;&#x672C;&#x6548;&#x76CA;&#x7684;&#x5DE5;&#x5177;&#x8FDC;&#x7A0B;&#x533B;&#x7597;&#x5E94;&#x7528;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x5E94;&#x5BF9;&#x5404;&#x79CD;&#x5168;&#x7403;&#x536B;&#x751F;&#x6311;&#x6218;&#x3002;&#x91CD;&#x7EA6; 38 &#x514B; &#xFF08;&lt; 1.4 &#x76CE;&#x53F8;&#xFF09;&#xFF0C;&#x6210;&#x50CF;&#x5E73;&#x53F0;&#x8FD9; lensfree &#x53EF;&#x4EE5;&#x673A;&#x68B0;&#x5730;&#x9644;&#x52A0;&#x5230;&#x6444;&#x5F71;&#x673A;&#x7684;&#x624B;&#x673A;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x793A;&#x4F8B;&#x52A0;&#x8F7D;&#x4ECE;&#x4FA7;&#x9762;&#xFF0C;&#x548C;&#x5782;&#x76F4;&#x7531;&#x4E00;&#x4E2A;&#x7B80;&#x5355;&#x7684;&#x53D1;&#x5149;&#x4E8C;&#x6781;&#x7BA1; (LED) &#x7167;&#x660E;&#x3002;&#x7136;&#x540E;&#x4ECE;&#x6BCF;&#x4E2A;&#x5FAE;&#x578B;&#x5BF9;&#x8C61;&#xFF0C;&#x8FDE;&#x8D2F;&#x5730;&#x5E72;&#x6270;&#x80CC;&#x666F;&#x5149;&#xFF0C;&#x624B;&#x673A;&#x5728;&#x63A2;&#x6D4B;&#x5668;&#x9635;&#x5217;&#x4E0A;&#x521B;&#x5EFA;&#x7684;&#x6BCF;&#x4E2A;&#x5BF9;&#x8C61;&#x7684; lensfree &#x5168;&#x606F;&#x5206;&#x6563;&#x6B64;&#x975E;&#x76F8;&#x5E72;&#x7684; LED &#x706F;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x624B;&#x673A;&#x88AB;&#x6355;&#x83B7;&#x7684;&#x5168;&#x606F;&#x7B7E;&#x540D;&#x5141;&#x8BB8;&#x901A;&#x8FC7;&#x5FEB;&#x901F;&#x6570;&#x5B57;&#x5904;&#x7406;&#x5BF9;&#x8C61;&#x7684;&#x663E;&#x5FAE;&#x56FE;&#x50CF;&#x7684;&#x91CD;&#x5EFA;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x901A;&#x8FC7;&#x5F71;&#x50CF;&#x5B66;&#x5404;&#x79CD;&#x4E2D;&#x5C0F;&#x578B;&#x7684;&#x5FAE;&#x7C92;&#x5B50;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x8840;&#x7EA2;&#x7EC6;&#x80DE;&#x3001; &#x767D;&#x7EC6;&#x80DE;&#x3001; &#x8840;&#x5C0F;&#x677F;&#x548C;&#x6C34;&#x6027;&#x5BC4;&#x751F;&#x866B; &#xFF08;&#x84DD;&#x6C0F;&#x8D3E;&#x7B2C;&#x97AD;&#x6BDB;&#x866B;&#xFF09; &#x62A5;&#x544A;&#x6B64; lensfree &#x624B;&#x673A;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x7684;&#x6027;&#x80FD;&#x3002;

Lensfree &#x5728;&#x624B;&#x673A;&#x4E0A;&#x7684;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x3002;

We demonstrate lensfree digital microscopy on a cellphone. This compact and light-weight holographic microscope installed on a cellphone does not utilize any lenses, lasers or other bulky optical components and it may offer a cost-effective tool for telemedicine applications to address various global health challenges. Weighing approximately 38 grams (<1.4 ounces), this lensfree imaging platform can be mechanically attached to the camera unit of a cellphone where the samples are loaded from the side, and are vertically illuminated by a simple light-emitting diode (LED). This incoherent LED light is then scattered from each micro-object to coherently interfere with the background light, creating the lensfree hologram of each object on the detector array of the cellphone. These holographic signatures captured by the cellphone permit reconstruction of microscopic images of the objects through rapid digital processing. We report the performance of this lensfree cellphone microscope by imaging various sized micro-particles, as well as red blood cells, white blood cells, platelets and a waterborne parasite (Giardia lamblia).

Lensfree microscopy on a cellphone.

Nous d&#xE9;montrons lensfree microscopie num&#xE9;rique sur un t&#xE9;l&#xE9;phone portable. Ce microscope compact et l&#xE9;ger holographique install&#xE9; sur un t&#xE9;l&#xE9;phone portable n&#x26;#39;utilise pas les lentilles, les lasers ou d&#x26;#39;autres composants optiques volumineux et il peut offrir un outil rentable pour les applications de t&#xE9;l&#xE9;m&#xE9;decine pour traiter divers probl&#xE8;mes de sant&#xE9; mondiaux. Pesant environ 38 grammes (&#x26;lt;1,4 onces), cette plate-forme d&#x26;#39;imagerie lensfree peut &#xEA;tre fix&#xE9; m&#xE9;caniquement &#xE0; l&#x26;#39;appareil photo d&#x26;#39;un t&#xE9;l&#xE9;phone portable o&#xF9; les &#xE9;chantillons sont charg&#xE9;s &#xE0; partir du c&#xF4;t&#xE9;, et sont verticalement &#xE9;clair&#xE9; par une simple diode &#xE9;lectroluminescente (LED). Cette lumi&#xE8;re incoh&#xE9;rente LED est ensuite diffus&#xE9;e &#xE0; partir de chaque micro-objet de mani&#xE8;re coh&#xE9;rente interf&#xE9;rer avec la lumi&#xE8;re d&#x26;#39;arri&#xE8;re-plan, la cr&#xE9;ation de l&#x26;#39;hologramme lensfree de chaque objet sur le r&#xE9;seau de d&#xE9;tecteurs du t&#xE9;l&#xE9;phone cellulaire. Ces signatures holographiques captur&#xE9; par la reconstruction cellulaire permis d&#x26;#39;images microscopiques des objets par le biais de traitement num&#xE9;rique rapide. Nous rapportons les performances de ce microscope portable lensfree par imagerie de diff&#xE9;rentes tailles micro-particules, ainsi que les globules rouges, globules blancs, les plaquettes et un parasite d&#x26;#39;origine hydrique (Giardia lamblia).

Microscopie Lensfree sur un t&#xE9;l&#xE9;phone portable

Wir demonstrieren Lensfree Digitale Mikroskopie auf ein Handy. Dieses kompakte und leichte holographische Mikroskop auf einem Handy installiert keinen Gebrauch keine Linsen, Laser oder andere sperrigen optischen Komponenten und es kann ein kosteng&uuml;nstiges Werkzeug f&uuml;r telemedizinische Anwendungen verschiedene globale Gesundheit Herausforderungen bieten. Ca. 38 Gramm (&lt; 1,4 Unzen), diese Lensfree imaging Plattform kann auf die Kameraeinheit von einem Handy, wo die Beispiele von der Seite geladen werden und werden vertikal durch einen einfachen Leuchtdiode (LED) beleuchtet, mechanisch befestigt werden. Diese inkoh&auml;renten LED-Licht ist dann der einzelnen Mikro-Objekte zusammenh&auml;ngend st&ouml;ren das Hintergrundlicht, Lensfree Hologramm der einzelnen Objekte im Array Detektor f&uuml;r das Handy erstellen verstreut. Diese holographische Unterschrift von dem Handy erlauben Rekonstruktion der mikroskopischen Bilder der Objekte durch schnelle digitale Verarbeitung. Wir berichten die Leistung dieses Lensfree Handy-Mikroskop von imaging verschiedener Gr&ouml;&szlig;e Mikro-Partikel sowie Erythrozyten, Leukozyten, Thrombozyten und Wasserwegen Parasit (Giardia Lamblia).

Lensfree Mikroskopie auf ein Handy.

Dimostriamo lensfree microscopia digitale su un cellulare. Questo microscopio olografico compatto e leggero, installato su un cellulare non utilizzare le lenti, laser o altri ingombranti componenti ottici e pu&ograve; offrire uno strumento conveniente per le applicazioni di telemedicina per affrontare le varie sfide della salute globale. Pesa circa 38 grammi (&lt; 1.4 once), questo lensfree piattaforma di imaging pu&ograve; essere fissati meccanicamente la telecamera di un cellulare dove i campioni vengono caricati dal lato e verticalmente sono illuminati da una semplice light - emitting diode (LED). Questa luce LED incoerente &egrave; quindi sparsi da ogni micro-oggetto coerentemente interferire con la luce di sfondo, creando l&#39;ologramma di lensfree di ogni oggetto su una matrice rilevatore del cellulare. Queste firme olografiche catturate dal cellulare permettono di ricostruzione di immagini microscopiche di oggetti attraverso la rapida elaborazione digitale. Segnaliamo la performance di questo microscopio cellulare lensfree da imaging varie dimensioni micro-particelle, cos&igrave; come i globuli rossi, globuli bianchi, piastrine e un parassita a base acquosa (Giardia lamblia).

Microscopia Lensfree su un cellulare.

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Lensfree&#xB294; &#xD734;&#xB300;&#xD3F0;&#xC5D0; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD;.

Se demuestra la microscop&#xED;a lensfree digital en un tel&#xE9;fono celular. Este microscopio hologr&#xE1;fico compacto y ligero de peso instalado en un tel&#xE9;fono m&#xF3;vil no utiliza las lentes, l&#xE1;seres o de otros componentes &#xF3;pticos voluminosos y puede ofrecer una herramienta rentable para aplicaciones de telemedicina para hacer frente a diversos problemas sanitarios mundiales. Un peso aproximado de 38 gramos (&#x26;lt;1,4 onzas), esta plataforma de im&#xE1;genes lensfree puede ser mec&#xE1;nicamente unida a la unidad de la c&#xE1;mara de un tel&#xE9;fono celular, donde las muestras se cargan desde un lado, y est&#xE1;n verticalmente iluminado por un simple diodo emisor de luz (LED). Este LED de luz incoherente luego se dispersa de cada micro-objeto de interferir de forma coherente con la luz de fondo, la creaci&#xF3;n del holograma lensfree de cada objeto en la matriz de detectores del tel&#xE9;fono m&#xF3;vil. Estas firmas hologr&#xE1;ficas capturados por la reconstrucci&#xF3;n permiso m&#xF3;vil de im&#xE1;genes microsc&#xF3;picas de los objetos a trav&#xE9;s del procesamiento digital de r&#xE1;pido. Presentamos los resultados de este microscopio m&#xF3;vil lensfree por im&#xE1;genes de tama&#xF1;os diferentes micro-part&#xED;culas, as&#xED; como los gl&#xF3;bulos rojos, gl&#xF3;bulos blancos, plaquetas y un par&#xE1;sito transmitidas por el agua (Giardia lamblia).

Microscop&#xED;a Lensfree en un tel&#xE9;fono m&#xF3;vil

&#x6211;&#x4EEC;&#x91C7;&#x7528; lensfree &#x82AF;&#x7247;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x7684;&#x7EB3;&#x7C73;&#x7ED3;&#x6784;&#x8868;&#x9762;&#x4F7F;&#x7528;&#x3002;&#x6B64;&#x975E;&#x76F8;&#x5E72;&#x7684;&#x7247;&#x4E0A;&#x6210;&#x50CF;&#x65B9;&#x5F0F;&#xFF0C;&#x611F;&#x5174;&#x8DA3;&#x7684;&#x5BF9;&#x8C61;&#x76F4;&#x63A5;&#x5B9A;&#x4F4D;&#x5230;&#x7EB3;&#x7C73;&#x91D1;&#x5C5E;&#x8584;&#x819C;&#xFF0C;&#x90A3;&#x91CC;&#x53D1;&#x51FA;&#x7684;&#x5149;&#x4ECE;&#x5BF9;&#x8C61;&#x5E73;&#x9762;&#x540E;&#x88AB;&#x8C03;&#x5236;&#x7684;&#x7EB3;&#x7C73;&#x7ED3;&#x6784;&#xFF0C;, diffracts &#x5728;&#x8FD1;&#x8DDD;&#x79BB;&#x4EE5;&#x53D6;&#x6837;&#xFF0C;&#x6CA1;&#x6709;&#x4F7F;&#x7528;&#x4EFB;&#x4F55;&#x955C;&#x7247;&#x9635;&#x5217;&#x63A2;&#x6D4B;&#x5668;&#x3002;&#x68C0;&#x6D4B;&#x5230;&#x7684;&#x8FDC;&#x573A;&#x884D;&#x5C04;&#x56FE;&#x6837;&#x7136;&#x540E;&#x5141;&#x8BB8;&#x5BF9;&#x8C61;&#x5206;&#x5E03;&#x7684;&#x5FEB;&#x901F;&#x91CD;&#x5EFA;&#x7B97;&#x6CD5;&#x538B;&#x7F29;&#x53D6;&#x6837;&#x7684;&#x5B50;&#x50CF;&#x7D20;&#x4E00;&#x7EA7;&#x82AF;&#x7247;&#x4E0A;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x57FA;&#x4E8E;&#x7EB3;&#x7C73;&#x7ED3;&#x6784;&#x57FA;&#x5E95;&#x7684;&#x6210;&#x50CF;&#x65B9;&#x5F0F;&#x5C24;&#x5176;&#x662F;&#x53EF;&#x80FD;&#x6709;&#x7528;&#x6765;&#x521B;&#x5EFA; lensfree &#x8367;&#x5149;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x5728;&#x4E00;&#x4E2A;&#x7D27;&#x51D1;&#x7684;&#x82AF;&#x7247;&#x4E0A;&#x3002;

&#x4F7F;&#x7528;&#x7EB3;&#x7C73;&#x7ED3;&#x6784;&#x8868;&#x9762;&#x7684; Lensfree &#x82AF;&#x7247;&#x4E0A;&#x6210;&#x50CF;&#x3002;

We introduce the use of nanostructured surfaces for lensfree on-chip microscopy. In this incoherent on-chip imaging modality, the object of interest is directly positioned onto a nanostructured thin metallic film, where the emitted light from the object plane, after being modulated by the nanostructures, diffracts over a short distance to be sampled by a detector-array without the use of any lenses. The detected far-field diffraction pattern then permits rapid reconstruction of the object distribution on the chip at the subpixel level using a compressive sampling algorithm. This imaging modality based on nanostructured substrates could especially be useful to create lensfree fluorescent microscopes on a compact chip.

Lensfree on-chip imaging using nanostructured surfaces.

Nous introduisons l&#x26;#39;utilisation de surfaces nanostructur&#xE9;es pour lensfree sur puce microscopique. Dans ce mode d&#x26;#39;imagerie sur puce incoh&#xE9;rente, l&#x26;#39;objet d&#x26;#39;int&#xE9;r&#xEA;t est directement plac&#xE9; sur un film m&#xE9;tallique mince nanostructur&#xE9;e, o&#xF9; la lumi&#xE8;re &#xE9;mise &#xE0; partir du plan d&#x26;#39;objet, apr&#xE8;s avoir &#xE9;t&#xE9; modul&#xE9;s par les nanostructures, diffracte sur une courte distance &#xE0; &#xE9;chantillonner par un d&#xE9;tecteur -tableau sans l&#x26;#39;utilisation de toute lentille. Le diagramme de diffraction d&#xE9;tect&#xE9; dans le champ lointain permet alors de reconstruction de la distribution rapide de l&#x26;#39;objet sur la puce au niveau de sous-pixel en utilisant un algorithme de compression d&#x26;#39;&#xE9;chantillonnage. Cette modalit&#xE9; d&#x26;#39;imagerie bas&#xE9;e sur des substrats nanostructur&#xE9;s pourrait &#xEA;tre particuli&#xE8;rement utile pour cr&#xE9;er des microscopes &#xE0; fluorescence lensfree sur une puce compacte.

Lensfree sur puce d&#x26;#39;imagerie utilisant surfaces nanostructur&#xE9;es

Wir stellen die Verwendung von nanostrukturierten Oberfl&auml;chen f&uuml;r Lensfree auf dem Chip-Mikroskopie. In diesem inkoh&auml;rent auf dem Chip bildgebenden Modalit&auml;t wird das Objekt des Interesses direkt auf eine d&uuml;nne metallische Folie nanostrukturierte positioniert wo diffracts das emittierte Licht aus der Objektebene nach wird durch die Nanostrukturen, moduliert &uuml;ber eine kurze Distanz, um durch ein Detektor-Arrays ohne jede Objektive zu beproben. Das erkannte Fernfeld Beugung Muster erlaubt dann schnellen Wiederaufbau der Objekt-Distribution auf dem Chip auf Subpixel-Ebene mithilfe einen zusammenpressende Probenahme-Algorithmus. Diese bildgebenden Modalit&auml;t basierend auf nanostrukturierte Untergr&uuml;nde k&ouml;nnte vor allem Lensfree Fluoreszenz Mikroskope auf einem kompakten Chip erstellen n&uuml;tzlich sein.

Lensfree auf dem Chip Bildgebung mit nanostrukturierten Oberfl&auml;chen.

Introduciamo l&#39;utilizzo di superfici nanostrutturate per microscopia on-chip lensfree. In questa incoerente modalit&agrave; di imaging on-chip, l&#39;oggetto di interesse &egrave; posizionato direttamente sul film sottili metallici nanostrutturati, dove la luce emessa dal piano dell&#39;oggetto, dopo essere modulata da nanostrutture, diffracts sopra una distanza corta per essere campionata da una rivelatore-matrice senza l&#39;uso di lenti. Il pattern di diffrazione di campo lontano rilevato consente quindi rapida ricostruzione della distribuzione oggetto sul chip a livello di subpixel usando un algoritmo di compressione di campionamento. Questa modalit&agrave; di imaging basata su substrati nanostrutturati potrebbe essere particolarmente utile per creare lensfree microscopi fluorescenti su un chip compatto.

Lensfree imaging on-chip utilizzando superfici nanostrutturate.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;lensfree&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x7528;&#x30CA;&#x30CE;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x8868;&#x9762;&#x306E;&#x4F7F;&#x7528;&#x3092;&#x5C0E;&#x5165;&#x3059;&#x308B;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x652F;&#x96E2;&#x6EC5;&#x88C2;&#x306A;&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x30E2;&#x30C0;&#x30EA;&#x30C6;&#x30A3;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x76EE;&#x7684;&#x306E;&#x30AA;&#x30D6;&#x30B8;&#x30A7;&#x30AF;&#x30C8;&#x306F;&#x3001;&#x76F4;&#x63A5;&#x7269;&#x4F53;&#x9762;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x51FA;&#x5C04;&#x5149;&#x306F;&#x3001;&#x30CA;&#x30CE;&#x69CB;&#x9020;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5909;&#x8ABF;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x5F8C;&#x3001;&#x691C;&#x51FA;&#x5668;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x77ED;&#x3044;&#x8DDD;&#x96E2;&#x3067;&#x56DE;&#x6298;&#x30CA;&#x30CE;&#x69CB;&#x9020;&#x91D1;&#x5C5E;&#x8584;&#x819C;&#x3001;&#x4E0A;&#x306B;&#x914D;&#x7F6E;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x306E;&#x30EC;&#x30F3;&#x30BA;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x305B;&#x305A;&#x306B;&#x914D;&#x5217;&#x3002;&#x691C;&#x51FA;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x9060;&#x8996;&#x91CE;&#x56DE;&#x6298;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x306F;&#x3001;&#x5727;&#x7E2E;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x30A2;&#x30EB;&#x30B4;&#x30EA;&#x30BA;&#x30E0;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x30B5;&#x30D6;&#x30D4;&#x30AF;&#x30BB;&#x30EB;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3067;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x4E0A;&#x306E;&#x30AA;&#x30D6;&#x30B8;&#x30A7;&#x30AF;&#x30C8;&#x5206;&#x5E03;&#x306E;&#x8FC5;&#x901F;&#x306A;&#x5FA9;&#x8208;&#x3092;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30CA;&#x30CE;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x57FA;&#x677F;&#x4E0A;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x753B;&#x50CF;&#x8A3A;&#x65AD;&#x6CD5;&#x306F;&#x3001;&#x7279;&#x306B;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x30C8;&#x306A;&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;lensfree&#x86CD;&#x5149;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x3092;&#x4F5C;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x4FBF;&#x5229;&#x304B;&#x3082;&#x3057;&#x308C;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3002;

&#x30CA;&#x30CE;&#x30B5;&#x30FC;&#x30D5;&#x30A7;&#x30B9;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;Lensfree&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;

&#xC6B0;&#xB9AC; lensfree &#xCE69;&#xC5D0; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; nanostructured &#xC11C;&#xD53C;&#xC2A4;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;&#xB97C; &#xC18C;&#xAC1C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC9C0;&#xB9AC; &#xBA78; &#xB82C;&#xC5D0; &#xCE69; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xC801;&#xC784;&#xC5D0; &#xAD00;&#xC2EC;&#xC758; &#xB300;&#xC0C1;&#xC740; &#xC9C1;&#xC811;&#xC73C;&#xB85C; &#xC5B4;&#xB514; &#xAC1C;&#xCCB4; &#xBE44;&#xD589;&#xAE30;&#xB294; nanostructures&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xBCC0;&#xC870; &#xB418; &#xACE0; &#xD6C4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB0B4;&#xBCF4;&#xB0B8;&#xB41C; &#xBE5B; &#xAC80;&#xCD9C;&#xAE30; &#xC5B4;&#xB808;&#xC774; &#xC5B4;&#xB5A4; &#xB80C;&#xC988;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xACE0; &#xC758;&#xD574; &#xC0D8;&#xD50C;&#xB9C1;&#xC744; &#xC9E7;&#xC740; &#xAC70;&#xB9AC; diffracts nanostructured &#xC587;&#xC740; &#xAE08;&#xC18D; &#xD544;&#xB984;&#xC5D0; &#xBC30;&#xCE58; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xAC80;&#xC0C9; &#xB41C; &#xD544;&#xB4DC; &#xBA40;&#xB9AC; &#xD68C;&#xC808; &#xD328;&#xD134; &#xB2E4;&#xC74C; &#xC555;&#xCD95; &#xC0D8;&#xD50C;&#xB9C1; &#xC54C;&#xACE0;&#xB9AC;&#xC998;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xD558;&#xC704; &#xD53D;&#xC140; &#xC218;&#xC900;&#xC5D0;&#xC11C; &#xCE69;&#xC5D0; &#xAC1C;&#xCCB4; &#xBC30;&#xD3EC;&#xC758; &#xC2E0;&#xC18D;&#xD55C; &#xC7AC;&#xAC74;&#xC744; &#xD5C8;&#xC6A9; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD2B9;&#xD788; nanostructured &#xAE30;&#xD310; &#xAE30;&#xBC18; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xC801;&#xC784;&#xC774; &#xC18C;&#xD615; &#xCE69;&#xC5D0; &#xD615;&#xAD11; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; lensfree&#xB97C; &#xB9CC;&#xB4DC;&#xB294; &#xAC83;&#xC774; &#xC720;&#xC6A9;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Lensfree &#xCE69;&#xC5D0; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; nanostructured &#xC11C;&#xD53C;&#xC2A4;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Se introduce el uso de superficies nanoestructuradas para lensfree en el chip de microscop&#xED;a. En esta modalidad de imagen incoherente en el chip, el objeto de inter&#xE9;s se posiciona directamente sobre una nanoestructurada pel&#xED;cula delgada met&#xE1;lica, donde la luz emitida desde el plano del objeto, despu&#xE9;s de haber sido modulada por las nanoestructuras, difracta sobre una distancia corta para ser muestreados por un detector -matriz sin el uso de las lentes. El campo lejano detectado patr&#xF3;n de difracci&#xF3;n a continuaci&#xF3;n, permite la r&#xE1;pida reconstrucci&#xF3;n de la distribuci&#xF3;n de objetos en el chip en el nivel de subp&#xED;xel usando un algoritmo de compresi&#xF3;n de muestreo. Esta t&#xE9;cnica de imagen basada en sustratos nanoestructurados en particular podr&#xED;a ser &#xFA;til para crear microscopios fluorescentes lensfree en un chip compacto.

Lensfree en el chip de imagen usando superficies nanoestructuradas

&#x4ECB;&#x7ECD;&#x4E86;&#x53EF;&#x4EE5;&#x51C6;&#x786E;&#x5730;&#x63CF;&#x8FF0;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x4F4D;&#x4E8E;&#x591A;&#x5C42;&#x5FAE;&#x901A;&#x9053;&#x5185;&#x7684;&#x8F74;&#x5411;&#x548C;&#x6A2A;&#x5411;&#x7ACB;&#x573A;&#x591A;&#x89D2;&#x5EA6; lensfree &#x5168;&#x606F;&#x6210;&#x50CF;&#x5E73;&#x53F0;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x4E2A;&#x5E73;&#x53F0;&#x4E0A;&#xFF0C;&#x5728;&#x82AF;&#x7247;&#x4E0A;&#x7684;&#x5FAE;&#x578B;&#x5BF9;&#x8C61; lensfree &#x6570;&#x5B57;&#x5168;&#x606F;&#x56FE;&#x8BB0;&#x5F55;&#x4E0D;&#x540C;&#x5149;&#x7167;&#x89D2;&#x5EA6;&#x4F7F;&#x7528;&#x90E8;&#x5206;&#x76F8;&#x5E72;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x6570;&#x5B57;&#x5168;&#x606F;&#x56FE;&#x5F00;&#x59CB;&#x8F6C;&#x5411;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x5E73;&#x9762;&#x4E0A;&#x7684;&#x6A2A;&#x5411; &#xFF08;&#x6E90;&#x7684;&#x7167;&#x5C04;&#x89D2;&#x5EA6;&#x503E;&#x659C;&#x3002;&#x7531;&#x4E8E;&#x8FD9;&#x4E00;&#x4FA7;&#x7684;&#x6BCF;&#x4E2A;&#x5BF9;&#x8C61;&#x5168;&#x606F;&#x56FE;&#x8F6C;&#x53D8;&#x7684;&#x786E;&#x5207;&#x6570;&#x989D;&#x53EF;&#x4EE5;&#x6253;&#x5149;&#x7684;&#x884D;&#x5C04;&#x6781;&#x9650;&#x7684;&#x7CBE;&#x5EA6;&#x8BA1;&#x7B97;&#xFF0C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5728;&#x4E0D;&#x4F7F;&#x7528;&#x4EFB;&#x4F55;&#x955C;&#x5934;&#x7684;&#x5927;&#x89C6;&#x573A;&#x6765;&#x786E;&#x5B9A;&#x4ECE;&#x57FA;&#x677F;&#x4E0A;&#x7684;&#x6BCF;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7684;&#x9AD8;&#x5EA6;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x901A;&#x8FC7;&#x4F7F;&#x7528;&#x53D1;&#x5149;&#x4E8C;&#x6781;&#x7BA1;&#x6765;&#x63CF;&#x8FF0;&#x5404;&#x79CD;&#x4E2D;&#x5C0F;&#x578B;&#x7684;&#x5FAE;&#x7C92;&#x5BF9;&#x5927;&#x7EA6; 60 mm(2) &#x5B57;&#x6BB5;&#x7684;&#x89C6;&#x56FE;&#x4F4D;&#x4E8E;&#x4E9A;&#x5FAE;&#x7C73;&#x8F74;&#x5411;&#x548C;&#x6A2A;&#x5411;&#x5B9A;&#x4F4D;&#x82AF;&#x7247;&#x4E0A;&#x8BC1;&#x660E;&#x8FD9;&#x79CD;&#x591A;&#x89D2;&#x5EA6;&#x7684;&#x900F;&#x955C;&#x6210;&#x50CF;&#x5E73;&#x53F0;&#x7684;&#x6982;&#x5FF5;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x6210;&#x529F;&#x5730;&#x5E94;&#x7528;&#x8FD9;&#x79CD;&#x900F;&#x955C;&#x6210;&#x50CF;&#x65B9;&#x6CD5;&#x540C;&#x65F6;&#x4F4D;&#x4E8E;&#x591A;&#x5C42;&#x5FAE;&#x901A;&#x9053;&#x8BA1;&#x6570;&#x3001; &#x4E2A;&#x522B;&#x539A;&#x5EA6;&#x548C;&#x5377;&#x7684;&#x6BCF;&#x4E00;&#x5C42;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x8840;&#x6DB2;&#x6837;&#x54C1;&#x5B9A;&#x6027;&#x3002;&#x56E0;&#x4E3A;&#x8FD9;&#x4E2A;&#x5E73;&#x53F0;&#x4E0D;&#x9700;&#x8981;&#x4EFB;&#x4F55;&#x955C;&#x7247;&#x3001; &#x6FC0;&#x5149;&#x5668;&#x6216;&#x5176;&#x4ED6;&#x7B28;&#x91CD;&#x7684;&#x5149;&#x5B66;/&#x673A;&#x68B0;&#x7EC4;&#x4EF6;&#xFF0C;&#x5B83;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E86;&#x7D27;&#x51D1;&#x548C;&#x9AD8;&#x541E;&#x5410;&#x91CF;&#x7684;&#x66FF;&#x4EE3;&#x4F20;&#x7EDF;&#x7684;&#x529E;&#x6CD5;&#x6D89;&#x53CA;&#x82AF;&#x7247;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x5BA4;&#x7684;&#x6D41;&#x5F0F;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4EEA;&#x548C;&#x8BCA;&#x65AD;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x3002;

&#x591A;&#x89D2;&#x5EA6;&#x900F;&#x955C;&#x5168;&#x606F;&#x672F;&#x7528;&#x4E8E;&#x6DF1;&#x5EA6;&#x89E3;&#x6790;&#x6210;&#x50CF;&#x82AF;&#x7247;&#x4E0A;&#x3002;

A multi-angle lensfree holographic imaging platform that can accurately characterize both the axial and lateral positions of cells located within multi-layered micro-channels is introduced. In this platform, lensfree digital holograms of the micro-objects on the chip are recorded at different illumination angles using partially coherent illumination. These digital holograms start to shift laterally on the sensor plane as the illumination angle of the source is tilted. Since the exact amount of this lateral shift of each object hologram can be calculated with an accuracy that beats the diffraction limit of light, the height of each cell from the substrate can be determined over a large field of view without the use of any lenses. We demonstrate the proof of concept of this multi-angle lensless imaging platform by using light emitting diodes to characterize various sized microparticles located on a chip with sub-micron axial and lateral localization over approximately 60 mm(2) field of view. Furthermore, we successfully apply this lensless imaging approach to simultaneously characterize blood samples located at multi-layered micro-channels in terms of the counts, individual thicknesses and the volumes of the cells at each layer. Because this platform does not require any lenses, lasers or other bulky optical/mechanical components, it provides a compact and high-throughput alternative to conventional approaches for cytometry and diagnostics applications involving lab on a chip systems.

Multi-angle lensless digital holography for depth resolved imaging on a chip.

Un multi-angles lensfree imagerie holographique plate-forme qui peut caract&#xE9;riser pr&#xE9;cis&#xE9;ment les deux positions axiales et lat&#xE9;rales de cellules situ&#xE9;es &#xE0; l&#x26;#39;int&#xE9;rieur multicouches micro-canaux est introduit. Dans cette plate-forme, lensfree hologrammes num&#xE9;riques des micro-objets sur la puce sont enregistr&#xE9;s &#xE0; l&#x26;#39;aide de diff&#xE9;rents angles d&#x26;#39;&#xE9;clairage &#xE9;clairage partiellement coh&#xE9;rent. Ces hologrammes num&#xE9;riques commencent &#xE0; se d&#xE9;placer lat&#xE9;ralement sur le plan du capteur que l&#x26;#39;angle d&#x26;#39;&#xE9;clairage de la source est inclin&#xE9;. Depuis le montant exact de ce d&#xE9;calage lat&#xE9;ral de chaque hologramme objet peut &#xEA;tre calcul&#xE9;e avec une pr&#xE9;cision qui bat la limite de diffraction de la lumi&#xE8;re, la hauteur de chaque cellule &#xE0; partir du substrat peut &#xEA;tre d&#xE9;termin&#xE9;e sur un grand champ de vue, sans l&#x26;#39;utilisation de toutes les lentilles. Nous d&#xE9;montrons la preuve de concept de cette plate-forme multi-angle imagerie sans lentille en utilisant des diodes &#xE9;lectroluminescentes pour caract&#xE9;riser diff&#xE9;rentes microparticules de taille situ&#xE9;s sur une puce avec des sous-micron axiale et la localisation lat&#xE9;rale sur environ 60 mm (2) champ de vision. En outre, nous avons r&#xE9;ussi &#xE0; appliquer cette approche d&#x26;#39;imagerie sans lentille, simultan&#xE9;ment, caract&#xE9;riser des &#xE9;chantillons de sang situ&#xE9;es &#xE0; multi-couches de micro-canaux en termes de chiffres, &#xE9;paisseurs individuelles et les volumes des cellules &#xE0; chaque couche. Parce que cette plate-forme ne n&#xE9;cessite pas de lentilles, des lasers ou autres encombrants optiques / m&#xE9;caniques des composants, il fournit une alternative compacte et &#xE0; haut d&#xE9;bit aux approches classiques pour les applications de cytom&#xE9;trie et de diagnostic impliquant laboratoire sur un syst&#xE8;me sur puce.

Multi-angle Holographie lensless num&#xE9;rique pour l&#x26;#39;imagerie R&#xE9;solu Profondeur sur une puce

Eine Multi-Angle Lensfree holographische bildgebenden Plattform, die genau die axialen und lateralen Positionen der Zellen befindet sich in vielschichtigen Mikro-Kan&auml;le charakterisieren kann wird eingef&uuml;hrt. In dieser Plattform sind Lensfree digital Hologramme der Mikro-Objekte auf dem Chip bei unterschiedlicher Beleuchtung Winkel mit teilweise koh&auml;rente Beleuchtung aufgenommen. Diese digitalen Hologrammen starten, seitlich auf der Sensor-Ebene zu verlagern, wenn der Beleuchtungswinkel der Quelle geneigt wird. Da der genaue Betrag dieser seitliche Verschiebung von jedem Objekt-Hologramm mit einer Genauigkeit kann, der die Beugungsgrenze Licht schl&auml;gt berechnet werden, kann die H&ouml;he der einzelnen Zellen aus dem Substrat &uuml;ber einen gro&szlig;en Sehfeld ohne jede Objektive ermittelt werden. Wir zeigen der Proof of Concept dieser Multi-Angle lensless Bildgebung Plattform mit Leuchtdioden, um verschiedene Gr&ouml;&szlig;e Mikropartikel, gelegen auf einem Chip mit Sub-Mikron-axialen und lateralen Lokalisierung &uuml;ber etwa 60 mm(2) Sehfeld zu charakterisieren. Dar&uuml;ber hinaus wenden wir erfolgreich diesen lensless Bildgebung Ansatz um Blutproben am Mikro-Kan&auml;le in Bezug auf die Grafen, individuelle St&auml;rken und das Volumen der Zellen auf jeder Ebene auf mehreren Ebenen gleichzeitig zu charakterisieren. Weil diese Plattform nicht keine Linsen, Laser oder andere sperrigen optische/mechanische Komponenten erfordert, bietet es eine kompakte und Hochdurchsatz-Alternative zu herk&ouml;mmlichen Ans&auml;tzen f&uuml;r Cytometry und Diagnostik-Anwendungen, die im Labor auf einem Chip-Systemen.

Multi-Angle lensless Digitale Holografie f&uuml;r tiefe aufgel&ouml;st Imaging auf einem Chip.

Una piattaforma imaging olografica lensfree multi-angolazione che pu&ograve; caratterizzare accuratamente le posizioni assiali e laterali delle cellule che si trova all&#39;interno di micro-canali multistrati &egrave; stato introdotto. In questa piattaforma, lensfree ologrammi digitali di micro-oggetti sul chip vengono registrati presso gli angoli di illuminazione differenti usando illuminazione parzialmente coerente. Questi ologrammi digitali iniziano a spostare lateralmente sul piano del sensore quando l&#39;angolo di illuminazione della fonte &egrave; inclinato. Poich&eacute; la quantit&agrave; esatta di questo spostamento laterale dell&#39;ologramma ogni oggetto pu&ograve; essere calcolata con una precisione che batte il limite di diffrazione della luce, l&#39;altezza di ciascuna cella dal substrato pu&ograve; essere determinato sopra un grande campo di vista senza l&#39;uso di lenti. Dimostriamo la prova del concetto di questa piattaforma di imaging ottica multi-angolo utilizzando diodi luminosi per caratterizzare le varie microparticelle dimensioni situate su un chip con localizzazione assiale e laterale sub-micron circa 60 mm(2) campo di vista. Inoltre, applichiamo con successo questo approccio imaging ottica per caratterizzare contemporaneamente campioni di sangue si trova a multistrato micro-canali in termini di conteggi, singoli spessori e volumi delle cellule a ogni livello. Perch&eacute; questa piattaforma non richiede eventuali lenti, laser o altri ingombranti componenti ottico-meccanici, fornisce un&#39;alternativa compatta e ad alta velocit&agrave; ad approcci convenzionali per le applicazioni di citometria e diagnostica che coinvolgono laboratorio su un chip systems.

Olografia digitale ottica ergonomica per profondit&agrave; risolte imaging su un chip.

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Un multi-&#xE1;ngulo lensfree hologr&#xE1;fica plataforma de im&#xE1;genes que puede caracterizar con precisi&#xF3;n tanto las posiciones axiales y laterales de las c&#xE9;lulas situadas dentro de varias capas micro canales se introduce. En esta plataforma, lensfree hologramas digitales de los micro-objetos en el chip se registran en diferentes &#xE1;ngulos de iluminaci&#xF3;n que utilizan la iluminaci&#xF3;n parcialmente coherente. Estos hologramas digitales comienzan a moverse lateralmente en el plano del sensor como el &#xE1;ngulo de iluminaci&#xF3;n de la fuente est&#xE1; inclinada. Puesto que la cantidad exacta de este desplazamiento lateral de cada holograma objeto se puede calcular con una precisi&#xF3;n que supera el l&#xED;mite de difracci&#xF3;n de la luz, la altura de cada c&#xE9;lula del sustrato puede ser determinada sobre un amplio campo de visi&#xF3;n sin el uso de las lentes. Se demuestra la prueba de concepto de esta plataforma de im&#xE1;genes multi-&#xE1;ngulo sin cristalino mediante el uso de diodos emisores de luz para caracterizar diferentes micropart&#xED;culas de tama&#xF1;o situados en un chip con sub-micra axial y localizaci&#xF3;n lateral sobre aproximadamente 60 mm (2) campo de visi&#xF3;n. Adem&#xE1;s, hemos podido aplicar este enfoque de imagen sin lentes para caracterizar simult&#xE1;neamente muestras de sangre situados en capas m&#xFA;ltiples micro-canales en t&#xE9;rminos de los recuentos, los espesores individuales y los vol&#xFA;menes de las c&#xE9;lulas en cada capa. Debido a que esta plataforma no requiere lentes, l&#xE1;seres o de otros componentes &#xF3;pticos voluminosos / mec&#xE1;nica, proporciona una alternativa compacta y de alto rendimiento a los enfoques convencionales para aplicaciones de citometr&#xED;a y diagn&#xF3;sticos relacionados con los sistemas de laboratorio en un chip.

Multi-&#xE1;ngulo de la holograf&#xED;a digital para im&#xE1;genes sin lentes de profundidad resuelve en un chip

&#x4FDD;&#x62A4;&#x4EBA;&#x7C7B;&#x5065;&#x5EB7;&#x548C;&#x798F;&#x7949;&#x901A;&#x8FC7;&#x6C34;&#x8D28;&#x91CF;&#x7BA1;&#x7406;&#x662F;&#x4E16;&#x754C;&#x7684;&#x4E00;&#x4E2A;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x76EE;&#x6807;&#xFF0C;&#x4E3A;&#x53D1;&#x8FBE;&#x56FD;&#x5BB6;&#x548C;&#x53D1;&#x5C55;&#x4E2D;&#x5730;&#x533A;&#x3002;&#x4E0E;&#x6B64;&#x540C;&#x65F6;&#xFF0C;&#x4E0D;&#x8DB3;&#x6D88;&#x6BD2;&#x6280;&#x672F;&#x4ECD;&#x672A;&#x80FD;&#x6D88;&#x9664;&#x81F4;&#x75C5;&#x6027;&#x6C61;&#x67D3;&#x7269;&#x5728;&#x6DE1;&#x6C34;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x5A31;&#x4E50;&#x7684;&#x6C34;&#x8D44;&#x6E90;&#x3002;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;&#x6709;&#x6C34;&#x8D28;&#x91CF;&#x7B5B;&#x67E5;&#x91CD;&#x5927;&#x9700;&#x8981;&#x9632;&#x6B62;&#x66B4;&#x53D1;&#x548C;&#x4E0E;&#x6C34;&#x6709;&#x5173;&#x7684;&#x75BE;&#x75C5;&#x7684;&#x4E8B;&#x4EF6;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x4E3A;&#x6B64;&#x76EE;&#x7684;&#xFF0C;&#x8C03;&#x67E5;&#x4F7F;&#x7528;&#x7684;&#x5B57;&#x6BB5;-&#x4FBF;&#x643A;&#x5F0F;&#x548C;&#x5177;&#x6210;&#x672C;&#x6548;&#x76CA;&#x7684; lensfree &#x5168;&#x606F;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x56FE;&#x50CF;&#x548C;&#x68C0;&#x6D4B;&#x81F4;&#x75C5;&#x6027;&#x539F;&#x866B;&#x84DD;&#x6C0F;&#x8D3E;&#x7B2C;&#x97AD;&#x6BDB;&#x866B;&#x548C;&#x9690;&#x5B62;&#x5B50;&#x866B;&#x5728;&#x4F4E;&#x6D53;&#x5EA6;&#x6C34;&#x5E73;&#x7B49;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x7D27;&#x51D1;&#x7684;&#x900F;&#x955C;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C; (O.Mudanyali &#x4E2D;&#x5357;&#x5DE5;&#x4E1A;&#x5927;&#x5B66;&#x3001; &#x82AF;&#x7247;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x5BA4;&#xFF0C;2010 &#x5E74;&#xFF0C;10&#xFF0C;1417&#x5E74;-1428&#x5E74;&#xFF09;&#xFF0C;&#x91CD;&#x7EA6; 46 &#x514B;&#xFF0C;&#x8FBE;&#x5230;&#x5927;&#x7EA6; 0.1-0.2 &#x6210;&#x50CF;&#x89C6;&#x573A;&#x6BD4;&#x5927;&#x4E8E;&#x5178;&#x578B; 10 X &#x7269;&#x955C;&#xFF0C;&#x5E76;&#x56E0;&#x6B64;&#x53EF;&#x80FD;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E86;&#x4E00;&#x4E2A;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x9AD8;&#x901A;&#x91CF;&#x5206;&#x6790;&#x5DE5;&#x5177;&#x6253;&#x51FB;&#x6C34;&#x6027;&#x75BE;&#x75C5;&#xFF0C;&#x5C24;&#x5176;&#x662F;&#x5728;&#x8D44;&#x6E90;&#x6709;&#x9650;&#x7684;&#x8BBE;&#x7F6E;&#x4E00;&#x4E2A;&#x6570;&#x91CF;&#x7EA7;&#x4EE5;&#x4E0A;&#x6570;&#x503C;&#x5B54;&#x5F84;&#x3002;

&#x4F7F;&#x7528;&#x5B57;&#x6BB5;&#x4FBF;&#x643A;&#x5F0F;&#x548C;&#x5177;&#x6210;&#x672C;&#x6548;&#x76CA;&#x7684; lensfree &#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x7684;&#x6C34;&#x6027;&#x5BC4;&#x751F;&#x866B;&#x7684;&#x68C0;&#x6D4B;&#x3002;

Protection of human health and well-being through water quality management is an important goal for both the developed and the developing parts of the world. In the meantime, insufficient disinfection techniques still fail to eliminate pathogenic contaminants in freshwater as well as recreational water resources. Therefore, there is a significant need for screening of water quality to prevent waterborne outbreaks and incidents of water-related diseases. Toward this end, here we investigate the use of a field-portable and cost-effective lensfree holographic microscope to image and detect pathogenic protozoan parasites such as Giardia Lamblia and Cryptosporidium Parvum at low concentration levels. This compact lensless microscope (O. Mudanyali et al., Lab Chip, 2010, 10, 1417-1428), weighing approximately 46 grams, achieves a numerical aperture of approximately 0.1-0.2 over an imaging field of view that is more than an order of magnitude larger than a typical 10X objective lens, and therefore may provide an important high-throughput analysis tool for combating waterborne diseases especially in resource limited settings.

Detection of waterborne parasites using field-portable and cost-effective lensfree microscopy.

Protection de la sant&#xE9; humaine et le bien-&#xEA;tre gr&#xE2;ce &#xE0; la gestion de la qualit&#xE9; de l&#x26;#39;eau est un objectif important pour les pays d&#xE9;velopp&#xE9;s et les parties du monde en d&#xE9;veloppement. Dans l&#x26;#39;intervalle, les techniques de d&#xE9;sinfection insuffisantes continuent &#xE0; ne pas &#xE9;liminer les contaminants pathog&#xE8;nes dans l&#x26;#39;eau douce ainsi que les ressources en eau de loisirs. Par cons&#xE9;quent, il ya un besoin important pour le d&#xE9;pistage de la qualit&#xE9; de l&#x26;#39;eau pour pr&#xE9;venir les &#xE9;pid&#xE9;mies d&#x26;#39;origine hydrique et les incidents de maladies d&#x26;#39;origine hydrique. &#xC0; cette fin, ici, nous enqu&#xEA;ter sur l&#x26;#39;utilisation d&#x26;#39;un microscope &#xE0; champ-portable et rentable lensfree holographique &#xE0; l&#x26;#39;image et de d&#xE9;tecter les parasites protozoaires pathog&#xE8;nes, comme Giardia lamblia et Cryptosporidium parvum &#xE0; faibles niveaux de concentration. Ce microscope compact lensless (O. Mudanyali et al., Chip Lab, 2010, 10, 1417-1428), pesant environ 46 grammes, r&#xE9;alise une ouverture num&#xE9;rique de environ 0,1-0,2 sur un champ de l&#x26;#39;imagerie de vue qui est plus d&#x26;#39;un ordre de grandeur plus grand que d&#x26;#39;un objectif de 10X typique, et peut donc fournir un outil d&#x26;#39;analyse important &#xE0; haut d&#xE9;bit pour la lutte contre les maladies d&#x26;#39;origine hydrique en particulier dans les pays &#xE0; ressources limit&#xE9;es.

D&#xE9;tection des parasites d&#x26;#39;origine hydrique en utilisant le champ-portable et le co&#xFB;t-efficacit&#xE9; Microscopie Lensfree

Schutz der menschlichen Gesundheit und Wohlbefinden durch Wasser-Qualit&auml;ts-Management ist ein wichtiges Ziel f&uuml;r die Industrie- und die entwickelnden Teilen der Welt. In der Zwischenzeit nicht unzureichende Desinfektion Techniken noch krankheitserregenden Kontaminanten in S&uuml;&szlig;wasser als auch Freizeit Wasserressourcen zu beseitigen. Daher besteht ein erheblicher Bedarf f&uuml;r die Pr&uuml;fung der Wasserqualit&auml;t, wasserbasierte Ausbr&uuml;che und Vorf&auml;lle wasserbedingte Krankheiten zu verhindern. Dazu untersuchen wir hier die Verwendung eines Feld-Portable und kosteng&uuml;nstige Lensfree holographische Mikroskops und pathogene Protozoen Parasiten wie Giardia Lamblia und Cryptosporidium Parvum bei niedrigen Konzentrationen zu erkennen. Dieses kompakte lensless Mikroskop (O. Mudanyali Et Al., Lab Chip, 2010, 10, 1417 &ndash; 1428), ca. 46 Gramm, eine numerische Apertur von ca. 0.1-0.2 &uuml;ber eine bildgebende Sehfeld ist mehr als eine Gr&ouml;&szlig;enordnung gr&ouml;&szlig;er als eine typische 10 X Objektiv und wichtige Hochdurchsatz-Analyse-Tool vermitteln kann f&uuml;r Bek&auml;mpfung von Wasserwege Krankheiten besonders in Ressource Einstellungen begrenzte erreicht.

Erkennung von Wasserwegen Parasiten mit Feld-Portable und kosteng&uuml;nstige Lensfree Mikroskopie.

Protezione della salute umana e il benessere attraverso la gestione della qualit&agrave; dell&#39;acqua &egrave; un obiettivo importante per la sviluppata e le parti del mondo in via di sviluppo. Nel frattempo, tecniche di disinfezione insufficiente ancora non riescono a eliminare i patogeni contaminanti nelle risorse di acqua dolce, nonch&eacute; ricreative. Quindi, c&#39;&egrave; un forte bisogno per lo screening della qualit&agrave; dell&#39;acqua per evitare focolai a base acquosa ed episodi di malattie legate all&#39;acqua. Verso questo fine, qui indaghiamo l&#39;uso di un microscopio olografica lensfree campo-portatile e conveniente per immagine e rilevare patogeni protozoi parassiti come Giardia Lamblia e Cryptosporidium Parvum a livelli di bassa concentrazione. Questo compatto microscopio ottica (O. Mudanyali et al., Chip Lab, 2010, 10, 1417-1428), pesa circa 46 grammi, raggiunge un&#39;apertura numerica di circa 0.1-0.2 sopra un&#39;immagine del campo che &egrave; pi&ugrave; di un ordine di grandezza pi&ugrave; grande di un tipico 10 X lente obiettiva e pertanto pu&ograve; fornire uno strumento di analisi di alto-rendimento importante per la lotta contro le malattie a base acquosa, specialmente nella risorsa limitata impostazioni.

Rilevamento dei parassiti a base acquosa utilizzando la microscopia lensfree campo-portatile e conveniente.

&#x6C34;&#x8CEA;&#x7BA1;&#x7406;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x30D2;&#x30C8;&#x306E;&#x5065;&#x5EB7;&#x3068;&#x798F;&#x5229;&#x306E;&#x4FDD;&#x8B77;&#x306F;&#x4E21;&#x65B9;&#x958B;&#x767A;&#x3057;&#x3001;&#x4E16;&#x754C;&#x306E;&#x767A;&#x5C55;&#x9014;&#x4E0A;&#x306E;&#x90E8;&#x5206;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x76EE;&#x6A19;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x4E00;&#x65B9;&#x3067;&#x3001;&#x4E0D;&#x5341;&#x5206;&#x306A;&#x6D88;&#x6BD2;&#x6280;&#x8853;&#x306F;&#x307E;&#x3060;&#x6DE1;&#x6C34;&#x3060;&#x3051;&#x3067;&#x306A;&#x304F;&#x3001;&#x30EC;&#x30AF;&#x30EA;&#x30A8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3001;&#x6C34;&#x8CC7;&#x6E90;&#x306B;&#x75C5;&#x539F;&#x6027;&#x306E;&#x6C5A;&#x67D3;&#x7269;&#x8CEA;&#x3092;&#x9664;&#x53BB;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x5931;&#x6557;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x6C34;&#x95A2;&#x9023;&#x306E;&#x75C5;&#x6C17;&#x306E;&#x6C34;&#x7CFB;&#x611F;&#x67D3;&#x3068;&#x30A4;&#x30F3;&#x30B7;&#x30C7;&#x30F3;&#x30C8;&#x3092;&#x9632;&#x6B62;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x6C34;&#x8CEA;&#x306E;&#x30B9;&#x30AF;&#x30EA;&#x30FC;&#x30CB;&#x30F3;&#x30B0;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x5FC5;&#x8981;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x7D42;&#x308F;&#x308A;&#x306B;&#x5411;&#x304B;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x753B;&#x50CF;&#x306B;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x30EB;&#x30C9;&#x30DD;&#x30FC;&#x30BF;&#x30D6;&#x30EB;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x8CBB;&#x7528;&#x5BFE;&#x52B9;&#x679C;&#x306E;&#x9AD8;&#x3044;lensfree&#x30DB;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x30C3;&#x30AF;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x306E;&#x4F7F;&#x7528;&#x3092;&#x8ABF;&#x67FB;&#x3057;&#x3001;&#x4F4E;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3067;&#x305D;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x30E9;&#x30F3;&#x30D6;&#x30EB;&#x97AD;&#x6BDB;&#x866B;&#x3084;&#x30AF;&#x30EA;&#x30D7;&#x30C8;&#x30B9;&#x30DD;&#x30EA;&#x30B8;&#x30A6;&#x30E0;&#x306A;&#x3069;&#x306E;&#x75C5;&#x539F;&#x6027;&#x5BC4;&#x751F;&#x539F;&#x866B;&#x3092;&#x691C;&#x51FA;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x30C8;&#x306A;&#x30EC;&#x30F3;&#x30BA;&#x30EC;&#x30B9;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#xFF08;O. Mudanyali&#x3089;&#x3001;&#x30E9;&#x30DC;&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x3001;2010&#x3001;10&#x3001;1417&#x304B;&#x3089;1428&#xFF09;&#x306F;&#x3001;&#x7D04;46&#x30B0;&#x30E9;&#x30E0;&#x306E;&#x91CD;&#x91CF;&#x3092;&#x91CF;&#x308B;&#x3001;&#x30AA;&#x30FC;&#x30C0;&#x30FC;&#x4EE5;&#x4E0A;&#x3067;&#x64AE;&#x5F71;&#x8996;&#x91CE;&#x3067;&#x7D04;0.1&#x304B;&#x3089;0.2&#x306E;&#x958B;&#x53E3;&#x6570;&#x3092;&#x5B9F;&#x73FE;&#x5927;&#x304D;&#x3055;&#x306F;&#x5178;&#x578B;&#x7684;&#x306A;10&#x500D;&#x306E;&#x5BFE;&#x7269;&#x30EC;&#x30F3;&#x30BA;&#x3088;&#x308A;&#x3082;&#x5927;&#x304D;&#x3044;&#x305F;&#x3081;&#x3001;&#x7279;&#x306B;&#x9650;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x30EA;&#x30BD;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x8A2D;&#x5B9A;&#x3067;&#x6C34;&#x7CFB;&#x611F;&#x67D3;&#x75C7;&#x3068;&#x95D8;&#x3046;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x30CF;&#x30A4;&#x30B9;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x30C3;&#x30C8;&#x89E3;&#x6790;&#x30C4;&#x30FC;&#x30EB;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x30EB;&#x30C9;&#xB7;&#x30DD;&#x30FC;&#x30BF;&#x30D6;&#x30EB;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x8CBB;&#x7528;&#x5BFE;&#x52B9;&#x679C;&#x306E;&#x9AD8;&#x3044;Lensfree&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x6C34;&#x6027;&#x5BC4;&#x751F;&#x866B;&#x306E;&#x691C;&#x51FA;

&#xC778;&#xAC04;&#xC758; &#xAC74;&#xAC15; &#xBC0F; &#xC218; &#xC9C8; &#xAD00;&#xB9AC;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xBCF5;&#xC9C0;&#xC758; &#xBCF4;&#xD638;&#xB294; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xBC0F; &#xC138;&#xACC4;&#xC758; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xBD80;&#xBD84;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xBAA9;&#xD45C; &#xC774;&#xB2E4;. &#xADF8; &#xB3D9;&#xC548;&#xC5D0;, &#xBD80;&#xC871; &#xC18C;&#xB3C5; &#xAE30;&#xBC95; &#xC5EC;&#xC804;&#xD788; &#xB808;&#xD06C;&#xB9AC;&#xC5D0;&#xC774;&#xC158; &#xBFD0;&#xB9CC; &#xC544;&#xB2C8;&#xB77C; &#xB2F4; &#xC218; &#xC218; &#xC790;&#xC6D0;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBCD1;&#xC6D0; &#xC131; &#xC624;&#xC5FC; &#xBB3C;&#xC9C8;&#xC744; &#xC81C;&#xAC70; &#xD558;&#xC9C0;. &#xB530;&#xB77C;&#xC11C;, waterborne &#xBC1C;&#xC0DD; &#xBC0F; &#xBB3C; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C; &#xC9C8;&#xBCD1;&#xC758; &#xC0AC;&#xACE0;&#xB97C; &#xBC29;&#xC9C0; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC218; &#xC9C8; &#xAC80;&#xC0AC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xD544;&#xC694;&#xAC00; &#xC774;&#xB2E4;. &#xC774; &#xB05D;&#xC744; &#xD5A5;&#xD574; &#xC5EC;&#xAE30; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xD544;&#xB4DC; &#xD734;&#xB300;&#xC6A9;&#xC774; &#xACE0; &#xBE44;&#xC6A9; &#xD6A8;&#xC728;&#xC801;&#xC778; lensfree &#xD640;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0; &#xBC0F; Giardia Lamblia &#xB4F1;&#xACFC; &#xC6C0;&#xC744; Parvum &#xB0AE;&#xC740; &#xB18D;&#xB3C4; &#xC218;&#xC900;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBCD1;&#xC6D0; &#xC131; protozoan &#xAE30;&#xC0DD;&#xCDA9; &#xAC80;&#xCD9C;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;&#xB97C; &#xC870;&#xC0AC; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC18C;&#xD615; lensless &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; (O. Mudanyali &#xADF8; &#xC678; &#xC5EC;&#xB7EC;&#xBD84;, &#xB7A9; &#xCE69;, 2010, 10, 1417-1428), &#xC57D; 46 &#xADF8;&#xB7A8;&#xC758; &#xBB34;&#xAC8C;, &#xD06C;&#xAE30; &#xC21C;&#xC11C; &#xC804;&#xD615;&#xC801;&#xC778; 10 X &#xBAA9;&#xD45C; &#xB80C;&#xC988; &#xBC0F; &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; &#xC124;&#xC815; &#xC81C;&#xD55C; &#xB41C; &#xC790;&#xC6D0;&#xC5D0; &#xD2B9;&#xD788; waterborne &#xC9C8;&#xBCD1; &#xD1F4;&#xCE58;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xB192;&#xC740; &#xCC98;&#xB9AC;&#xB7C9; &#xBD84;&#xC11D; &#xB3C4;&#xAD6C;&#xB97C; &#xC81C;&#xACF5;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xAC83; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xB354; &#xD070; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xB354; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xBD84;&#xC57C;&#xC758; &#xBCF4;&#xAE30;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xC57D; 0.1-0.2&#xC758; &#xC218;&#xCE58; &#xC870;&#xB9AC;&#xAC1C;&#xB97C; &#xB2EC;&#xC131; &#xD55C;&#xB2E4;.

Waterborne &#xAE30;&#xC0DD;&#xCDA9; &#xD544;&#xB4DC; &#xD734;&#xB300;&#xC6A9;&#xC774; &#xACE0; &#xBE44;&#xC6A9; &#xD6A8;&#xC728;&#xC801;&#xC778; lensfree &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xAC80;&#xC0C9; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Protecci&#xF3;n de la salud y el bienestar mediante la gesti&#xF3;n de la calidad del agua es un objetivo importante para los pa&#xED;ses desarrollados y las partes en desarrollo del mundo. Mientras tanto, las t&#xE9;cnicas de desinfecci&#xF3;n insuficientes todav&#xED;a no para eliminar los contaminantes pat&#xF3;genos en el agua dulce, as&#xED; como los recursos de aguas recreativas. Por lo tanto, existe una necesidad significativa para la detecci&#xF3;n de la calidad del agua para prevenir los brotes transmitidos por el agua y los incidentes de enfermedades relacionadas con el agua. Con este fin, aqu&#xED; se investiga el uso de un campo port&#xE1;til y rentable microscopio hologr&#xE1;fico lensfree a la imagen y detectar los par&#xE1;sitos protozoarios pat&#xF3;genos como Giardia lamblia y Cryptosporidium parvum en los niveles de baja concentraci&#xF3;n. Este microscopio compacto sin lentes (O. Mudanyali et al., Chip Lab, 2010, 10, 1417-1428), un peso aproximado de 46 gramos, consigue una apertura num&#xE9;rica de aproximadamente 0.1-0.2 en un campo de la imagen de la opini&#xF3;n de que es m&#xE1;s de un orden de magnitud m&#xE1;s grande que una lente objetivo de 10X t&#xED;pico, y por lo tanto, puede proporcionar una herramienta de alto rendimiento de an&#xE1;lisis para la lucha contra las enfermedades transmitidas por el agua, especialmente en entornos con recursos limitados.

La detecci&#xF3;n de par&#xE1;sitos por el agua empleando t&#xE9;cnicas de microscop&#xED;a de campo Lensfree port&#xE1;til y costo-efectiva

&#x6211;&#x4EEC;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x5C0F;&#x5DE7;&#x3001; &#x8F7B;&#x4FBF;&#x7684;&#x5E73;&#x53F0;&#x8FDB;&#x884C;&#x81EA;&#x52A8;&#x7684;&#x7CBE;&#x6DB2;&#x5206;&#x6790;&#x4F7F;&#x7528; lensfree &#x82AF;&#x7247;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x3002;&#x6B64;&#x5168;&#x606F;&#x7247;&#x4E0A;&#x6210;&#x50CF;&#x5E73;&#x53F0;&#x91CD;&#x91CF; &sim;46 g&#x3001; &#x63AA;&#x65BD; &sim;4.2 &times; 4.2 &times; 5.8 &#x5398;&#x7C73;&#xFF0C;&#x5E76;&#x4E14;&#x4E0D;&#x9700;&#x8981;&#x4EFB;&#x4F55;&#x955C;&#x7247;&#x3001; &#x6FC0;&#x5149;&#x5668;&#x6216;&#x5176;&#x4ED6;&#x7B28;&#x91CD;&#x7684;&#x5149;&#x5B66;&#x5143;&#x4EF6;&#xFF0C;&#x5B9E;&#x73B0;&#x5728; &sim;24 mm(2) &#x5B57;&#x6BB5;-&#x7684;-&#x89C6;&#x56FE;&#x4E0E; &sim;0.2 &#x7684;&#x6709;&#x6548;&#x6570;&#x503C;&#x5B54;&#x5F84;&#x7684;&#x76F8;&#x4F4D;&#x548C;&#x632F;&#x5E45;&#x6210;&#x50CF;&#x7684;&#x7CBE;&#x5B50;&#x3002;&#x4F7F;&#x7528;&#x6B64;&#x5BBD;&#x89C6;&#x573A; lensfree &#x82AF;&#x7247;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#xFF0C;&#x7CBE;&#x6DB2;&#x6837;&#x672C;&#x88AB;&#x6620;&#x50CF; &sim;10 s&#xFF0C;&#x6355;&#x83B7; &sim;20 &#x5168;&#x606F;&#x5E27;&#x603B;&#x6570;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x8FDE;&#x7EED;&#x7684; lensfree &#x5E27;&#xFF0C;&#x5176;&#x6B21;&#x662F;&#x9002;&#x5F53;&#x7684;&#x6570;&#x5B57;&#x51CF;&#x5F71;&#x5904;&#x7406;&#x7684;&#x518D;&#x73B0;&#xFF0C;&#x4F7F;&#x80FD;&#x591F;&#x81EA;&#x52A8;&#x7684;&#x5B9A;&#x91CF;&#x8BA1;&#x6570;&#x3001; &#x901F;&#x5EA6;&#x548C;&#x52A8;&#x6001;&#x8F68;&#x8FF9;&#x7684;&#x80FD;&#x52A8;&#x6027;&#x7684;&#x7CBE;&#x5B50;&#xFF0C;&#x6C42;&#x548C;&#x7684;&#x76F8;&#x540C;&#x5E27;&#x5141;&#x8BB8;&#x7684; immotile &#x7CBE;&#x5B50;&#x8BA1;&#x6570;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x7D27;&#x51D1;&#x548C;&#x8F7B;&#x91CF;&#x7684;&#x81EA;&#x52A8;&#x7684;&#x7CBE;&#x6DB2;&#x5206;&#x6790;&#x5E73;&#x53F0;&#x8FD0;&#x884C;&#x4E0A;&#x5BBD;&#x89C6;&#x573A; lensfree &#x82AF;&#x7247;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5C24;&#x5176;&#x91CD;&#x8981;&#xFF0C;&#x751F;&#x80B2;&#x8BCA;&#x6240;&#xFF0C;&#x4E2A;&#x4EBA;&#x7537;&#x6027;&#x751F;&#x80B2;&#x80FD;&#x529B;&#x6D4B;&#x8BD5;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x5BF9;&#x4E8E;&#x5916;&#x5730;&#x7684;&#x517D;&#x533B;&#x5982;&#x87BA;&#x67F1;&#x8015;&#x4F5C;&#x548C;&#x52A8;&#x7269;&#x80B2;&#x79CD;&#x7684;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x4E2D;&#x4F7F;&#x7528;&#x3002;

&#x4F7F;&#x7528; lensfree &#x82AF;&#x7247;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x7684;&#x7D27;&#x51D1;&#x3001; &#x91CD;&#x91CF;&#x8F7B;&#x7684;&#x81EA;&#x52A8;&#x7684;&#x7CBE;&#x6DB2;&#x5206;&#x6790;&#x5E73;&#x53F0;&#x3002;

We demonstrate a compact and lightweight platform to conduct automated semen analysis using a lensfree on-chip microscope. This holographic on-chip imaging platform weighs âˆ¼46 g, measures âˆ¼4.2 Ã— 4.2 Ã— 5.8 cm, and does not require any lenses, lasers or other bulky optical components to achieve phase and amplitude imaging of sperms over âˆ¼24 mm(2) field-of-view with an effective numerical aperture of âˆ¼0.2. Using this wide-field lensfree on-chip microscope, semen samples are imaged for âˆ¼10 s, capturing a total of âˆ¼20 holographic frames. Digital subtraction of these consecutive lensfree frames, followed by appropriate processing of the reconstructed images, enables automated quantification of the count, the speed and the dynamic trajectories of motile sperms, while summation of the same frames permits counting of immotile sperms. Such a compact and lightweight automated semen analysis platform running on a wide-field lensfree on-chip microscope could be especially important for fertility clinics, personal male fertility tests, as well as for field use in veterinary medicine such as in stud farming and animal breeding applications.

Compact and light-weight automated semen analysis platform using lensfree on-chip microscopy.

Nous d&#xE9;montrons une plate-forme compacte et l&#xE9;g&#xE8;re pour effectuer une analyse du sperme automatis&#xE9; en utilisant un lensfree sur puce microscope. Cette plate-forme d&#x26;#39;imagerie holographique sur une puce p&#xE8;se ~ 46 g, des mesures de ~ 4.2 &#xD7; 4.2 &#xD7; 5.8 cm, et ne n&#xE9;cessite pas de lentilles, des lasers ou d&#x26;#39;autres composants optiques volumineux pour atteindre la phase et l&#x26;#39;amplitude d&#x26;#39;imagerie de spermatozo&#xEF;des plus ~ 24 mm (2) champ de vue unique avec une ouverture num&#xE9;rique effective de ~ 0,2. L&#x26;#39;utilisation de ce lensfree grand champ sur puce microscope, les &#xE9;chantillons de sperme sont imag&#xE9;es pour ~ 10 s, la capture d&#x26;#39;un total de ~ 20 images holographiques. Par soustraction num&#xE9;rique de ces images lensfree cons&#xE9;cutifs, suivie par un traitement appropri&#xE9; des images reconstruites, permet de quantifier automatis&#xE9; du comte, la vitesse et les trajectoires dynamiques de spermatozo&#xEF;des mobiles, tandis que la somme des cadres m&#xEA;mes permet le comptage des spermatozo&#xEF;des immobiles. Un tel compact et l&#xE9;ger plate-forme automatis&#xE9;e d&#x26;#39;analyse du sperme en cours d&#x26;#39;ex&#xE9;cution sur un lensfree grand champ sur la puce au microscope pourrait &#xEA;tre particuli&#xE8;rement important pour les cliniques de fertilit&#xE9;, des tests de fertilit&#xE9; masculine personnelles, ainsi que pour utilisation sur le terrain en m&#xE9;decine v&#xE9;t&#xE9;rinaire, comme dans l&#x26;#39;agriculture haras et l&#x26;#39;&#xE9;levage demandes.

Compact et l&#xE9;ger plate-forme automatis&#xE9;e d&#x26;#39;analyse du sperme Utilisation Lensfree sur puce microscopie

Wir zeigen eine kompakte und leichte Plattform, um mit einem Lensfree auf dem Chip Mikroskop automatisierte Sperma-Analyse durchzuf&uuml;hren. Diese holographische Bildgebung auf dem Chip-Plattform wiegt &sim;46 g, &sim;4.2 &times; 4,2 &times; 5,8 cm, misst und erfordert keine keine Linsen, Laser oder andere sperrigen optischen Komponenten, Phase und Amplitude Bildgebung der Spermien &uuml;ber &sim;24 mm(2)-Sichtfeld des mit eine effektive numerische Apertur von &sim;0.2 zu erreichen. Mithilfe dieses weite Feld Lensfree-on-Chip-Mikroskop, sind Sperma Proben f&uuml;r &sim;10 s, Erfassung von insgesamt &sim;20 holographische Bilder &uuml;berhaupt. Digitale Subtraktion dieser aufeinanderfolgenden Lensfree Rahmen, gefolgt von entsprechenden erm&ouml;glicht Verarbeitung der rekonstruierten Bilder, automatisierte Quantifizierung der Graf, die Geschwindigkeit und die dynamischen Flugbahn der bewegliche Spermien, w&auml;hrend Summierung der gleichen Rahmen erm&ouml;glicht der immotilen Spermien z&auml;hlen. Solch eine kompakte und leichte automatisierte Sperma Analyse Plattform laufende k&ouml;nnte am weiten-Feld Lensfree auf dem Chip Mikroskop besonders wichtig f&uuml;r Fruchtbarkeit Kliniken, pers&ouml;nliche m&auml;nnliche Fruchtbarkeit Pr&uuml;fungen, sowie f&uuml;r Feld in der Veterin&auml;rmedizin wie bei Stud Landwirtschaft und Tierzucht Anwendungen zu verwenden.

Kompakte und leichte automatisierte Sperma-Analyse-Plattform mit Lensfree auf dem Chip-Mikroskopie.

Dimostriamo una piattaforma compatta e leggera per condurre analisi sperma automatizzata utilizzando un microscopio di on-chip lensfree. Questa piattaforma di imaging on-chip olografica pesa &sim;46 g, &sim;4.2 &times; 4,2 &times; 5,8 cm, le misure e non necessita di lenti, laser o altri ingombranti componenti ottici per raggiungere la fase e ampiezza imaging di spermatozoi sopra &sim;24 mm(2) campo di vista con un&#39;apertura numerica effettiva di &sim;0.2. Utilizzando questo microscopio on-chip lensfree wide-field, campioni di sperma sono stampati per &sim;10 s, catturando un totale di &sim;20 olografica fotogrammi. Sottrazione digitale di questi fotogrammi consecutivi lensfree, seguita da adeguata elaborazione delle immagini ricostruite, consente quantificazione automatizzata del conte, la velocit&agrave; e le traiettorie dinamiche di spermatozoi motili, mentre la sommatoria dei telai stessi permessi di conteggio di spermatozoi Immobilit&agrave; ciliare. Tale un funzionamento di piattaforma delle analisi di sperma automatica compatta e leggera sul microscopio lensfree wide-field on-chip potrebbe essere particolarmente importante per le cliniche della fertilit&agrave;, test di fertilit&agrave; maschile personali, cos&igrave; come per campo di utilizzo in medicina veterinaria come stud agricoltura e applicazioni di allevamento degli animali.

Utilizzando la microscopia on-chip lensfree della piattaforma di analisi sperma automatizzato compatto e leggero.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;lensfree&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x3066;&#x81EA;&#x52D5;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x7CBE;&#x6DB2;&#x306E;&#x5206;&#x6790;&#x3092;&#x884C;&#x3046;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x5C0F;&#x578B;&#xB7;&#x8EFD;&#x91CF;&#x306E;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30DB;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x30C3;&#x30AF;&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x306F;&#x3001;&#x301C;46&#x30B0;&#x30E9;&#x30E0;&#x3001;&#x5BFE;&#x7B56;&#x301C;4.2&#xD7;4.2&#xD7;5.8&#x30BB;&#x30F3;&#x30C1;&#x30E1;&#x30FC;&#x30C8;&#x30EB;&#x306E;&#x91CD;&#x3055;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x4EFB;&#x610F;&#x306E;&#x30EC;&#x30F3;&#x30BA;&#x3001;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B6;&#x30FC;&#x3084;&#x4ED6;&#x306E;&#x5DE8;&#x5927;&#x306A;&#x5149;&#x5B66;&#x90E8;&#x54C1;&#x306F;&#x301C;24&#x30DF;&#x30EA;&#x30E1;&#x30FC;&#x30C8;&#x30EB;&#xFF08;2&#xFF09;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x30EB;&#x30C9;&#x306E;&#x4E0A;&#x306B;&#x7CBE;&#x5B50;&#x306E;&#x4F4D;&#x76F8;&#x3068;&#x632F;&#x5E45;&#x306E;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x5B9F;&#x73FE;&#x3059;&#x308B;&#x5FC5;&#x8981;&#x306F;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x301C;0.2&#x306E;&#x5B9F;&#x52B9;&#x958B;&#x53E3;&#x6570;&#xB7;&#x30AA;&#x30D6;&#xB7;&#x30D3;&#x30E5;&#x30FC;&#x3002;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x5E83;&#x3044;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x30EB;&#x30C9;lensfree&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x7CBE;&#x6DB2;&#x306E;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x304C;&#x301C;20&#x30DB;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x30C3;&#x30AF;&#x30D5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30E0;&#x306E;&#x7DCF;&#x6570;&#x3092;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D7;&#x30C1;&#x30E3;&#x3057;&#x3001;&#x7D04;10&#x79D2;&#x9593;&#x64AE;&#x5F71;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x540C;&#x3058;&#x30D5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30E0;&#x306E;&#x7DCF;&#x548C;&#x306F;&#x3001;&#x52D5;&#x3051;&#x306A;&#x3044;&#x7CBE;&#x5B50;&#x306E;&#x30AB;&#x30A6;&#x30F3;&#x30C8;&#x3092;&#x8A31;&#x53EF;&#x3057;&#x306A;&#x304C;&#x3089;&#x3001;&#x518D;&#x69CB;&#x6210;&#x753B;&#x50CF;&#x306E;&#x9069;&#x5207;&#x306A;&#x51E6;&#x7406;&#x306B;&#x7D9A;&#x3044;&#x3066;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x9023;&#x7D9A;&#x3057;&#x305F;&#x200B;&#x200B;lensfree&#x30D5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30E0;&#x306E;&#x30C7;&#x30B8;&#x30BF;&#x30EB;&#x30B5;&#x30D6;&#x30C8;&#x30E9;&#x30AF;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306F;&#x3001;&#x3001;&#x30AB;&#x30A6;&#x30F3;&#x30C8;&#x3001;&#x30B9;&#x30D4;&#x30FC;&#x30C9;&#x3068;&#x904B;&#x52D5;&#x6027;&#x306E;&#x7CBE;&#x5B50;&#x306E;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30C3;&#x30AF;&#x306A;&#x8ECC;&#x8DE1;&#x306E;&#x81EA;&#x52D5;&#x5B9A;&#x91CF;&#x5316;&#x3092;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5E83;&#x8996;&#x91CE;lensfree&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x4E0A;&#x3067;&#x5B9F;&#x884C;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x5C0F;&#x578B;&#xB7;&#x8EFD;&#x91CF;&#x306E;&#x81EA;&#x52D5;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x7CBE;&#x6DB2;&#x306E;&#x5206;&#x6790;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x306F;&#x3001;&#x4E0D;&#x598A;&#x6CBB;&#x7642;&#x30AF;&#x30EA;&#x30CB;&#x30C3;&#x30AF;&#x3001;&#x500B;&#x4EBA;&#x7684;&#x306A;&#x7537;&#x6027;&#x306E;&#x751F;&#x6B96;&#x80FD;&#x529B;&#x30C6;&#x30B9;&#x30C8;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x3060;&#x3051;&#x3067;&#x306A;&#x304F;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x30B9;&#x30BF;&#x30C3;&#x30C9;&#x8FB2;&#x696D;&#x3068;&#x52D5;&#x7269;&#x306E;&#x7E41;&#x6B96;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x3001;&#x7363;&#x533B;&#x5B66;&#x306E;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x30EB;&#x30C9;&#x306E;&#x4F7F;&#x7528;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x7279;&#x306B;&#x91CD;&#x8981;&#x304B;&#x3082;&#x3057;&#x308C;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3002;

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Se demuestra una plataforma compacta y ligera para llevar a cabo an&#xE1;lisis de semen automatizado usando un lensfree en el chip del microscopio. Este hologr&#xE1;fica en el chip plataforma de im&#xE1;genes pesa ~ 46 g, medidas del ~ 4.2 x 4.2 x 5.8 cm, y no requiere ning&#xFA;n lentes, l&#xE1;seres u otros componentes &#xF3;pticos voluminosos para alcanzar la fase y amplitud de imagen de espermatozoides durante ~ 24 mm (2) campo de visi&#xF3;n con una apertura num&#xE9;rica efectiva de ~ 0,2. El uso de este lensfree de campo amplio en el chip microscopio, las muestras de semen se visualizan para el ~ 10 s, la captura de un total de ~ 20 cuadros hologr&#xE1;ficos. Sustracci&#xF3;n digital de estos marcos lensfree consecutivos, seguido por el procesamiento adecuado de las im&#xE1;genes reconstruidas, permite la cuantificaci&#xF3;n autom&#xE1;tica de la cuenta, la velocidad y las trayectorias din&#xE1;micas de espermatozoides m&#xF3;viles, mientras que la suma de los mismos marcos permite el recuento de espermatozoides inm&#xF3;viles. Esta compacta y ligera plataforma automatizada an&#xE1;lisis de semen que se ejecuta en un lensfree de campo amplio en el chip-microscopio podr&#xED;a ser especialmente importante para las cl&#xED;nicas de fertilidad, personales pruebas de fertilidad masculina, as&#xED; como para uso en el campo de la medicina veterinaria como en el cultivo de esp&#xE1;rrago y la cr&#xED;a de animales aplicaciones.

Compacto y ligero de peso semen automatizado Plataforma de An&#xE1;lisis de Uso de Lensfree en el chip de Microscop&#xED;a

&#x6211;&#x4EEC;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x5BBD;&#x89C6;&#x573A;&#x8367;&#x5149;&#x706F;&#x548C;&#x6697;&#x89C6;&#x91CE;&#x6210;&#x50CF;&#x4E0E;&#x7D27;&#x51D1;&#x3001; &#x91CD;&#x91CF;&#x8F7B;&#x3001; &#x6210;&#x672C;&#x6548;&#x76CA;&#x9AD8;&#x7684;&#x5149;&#x5B66;&#x5143;&#x4EF6;&#xFF0C;&#x673A;&#x68B0;&#x5730;&#x9644;&#x52A0;&#x5230;&#x73B0;&#x6709;&#x7684;&#x624B;&#x673A;&#x76F8;&#x673A;&#x5355;&#x4F4D;&#x7684;&#x624B;&#x673A;&#x4E0A;&#x3002;&#x4E3A;&#x6B64;&#x76EE;&#x7684;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x7528;&#x4E8E;&#x7535;&#x6C60;&#x4F9B;&#x7535;&#x53D1;&#x5149;&#x4E8C;&#x6781;&#x7BA1; (Led) &#x6CF5;&#x611F;&#x5174;&#x8DA3;&#x7684;&#x793A;&#x4F8B;&#x4ECE;&#x4F7F;&#x7528;&#x5BF9;&#x63A5;&#x8026;&#x5408;&#x5149;&#x6CF5;&#x5185;&#x6837;&#x672C;&#x8BD5;&#x7BA1;&#x5747;&#x5300;&#x6FC0;&#x53D1;&#x8BD5;&#x6837;&#x4E3A;&#x6307;&#x5BFC;&#x4E00;&#x4FA7;&#x3002;&#x7136;&#x540E;&#x4ECE;&#x8BE5;&#x6837;&#x672C;&#x7684;&#x8367;&#x5149;&#x53D1;&#x5C04;&#x8FDB;&#x884C;&#x6620;&#x50CF;&#x4F7F;&#x7528;&#x989D;&#x5916;&#x7684;&#x955C;&#x5934;&#xFF0C;&#x4F4D;&#x4E8E;&#x53F3;&#x524D;&#x73B0;&#x6709;&#x7684;&#x624B;&#x673A;&#x76F8;&#x673A;&#x955C;&#x5934;&#x3002;&#x7531;&#x4E8E;&#x52B1;&#x78C1;&#x53D1;&#x751F;&#x901A;&#x8FC7;&#x4F20;&#x64AD;&#x5230;&#x6211;&#x4EEC;&#x68C0;&#x6D4B;&#x8DEF;&#x5F84;&#x5782;&#x76F4;&#x7684;&#x5BFC;&#x6CE2;&#xFF0C;&#x5EC9;&#x4EF7;&#x5851;&#x6599;&#x989C;&#x8272;&#x8FC7;&#x6EE4;&#x5668;&#x4E0D;&#x8DB3;&#x4EE5;&#x521B;&#x5EFA;&#x6240;&#x9700;&#x7684;&#x8367;&#x5149;&#x6210;&#x50CF;&#xFF0C;&#x800C;&#x4E0D;&#x9700;&#x8981;&#x8584;&#x819C;&#x5E72;&#x6D89;&#x6EE4;&#x5149;&#x7247;&#x7684;&#x6697;&#x573A;&#x80CC;&#x666F;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x901A;&#x8FC7;&#x5728;&#x5927;-&#x7684;-&#x89C6;&#x573A; (FOV) &sim;81 mm(2) &sim;20 &mu; m &#x7684;&#x539F;&#x59CB;&#x7A7A;&#x95F4;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x7684;&#x6210;&#x50CF;&#x5404;&#x79CD;&#x8367;&#x5149;&#x5FAE;&#x5BF9;&#x8C61; 2 &#x79CD;&#x989C;&#x8272; (&#x5373;&#xFF0C;&#x7EA2;&#x8272;&#x548C;&#x7EFF;&#x8272;&#xFF09; &#x9A8C;&#x8BC1;&#x6B64;&#x5E73;&#x53F0;&#x7684;&#x6027;&#x80FD;&#x3002;&#x4E0E;&#x5176;&#x4ED6;&#x6570;&#x5B57;&#x5904;&#x7406;&#x6355;&#x83B7;&#x7684;&#x624B;&#x673A;&#x56FE;&#x50CF;&#xFF0C;&#x4F7F;&#x7528;&#x538B;&#x7F29;&#x91C7;&#x6837;&#x7406;&#x8BBA;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA; &sim;2 &#x6298;&#x6539;&#x8FDB;&#x6211;&#x4EEC;&#x89E3;&#x51B3;&#x7684;&#x529B;&#x91CF;&#xFF0C;&#x5728;&#x6211;&#x4EEC; FOV &#x5B9E;&#x73B0; &sim;10 &mu; m &#x89E3;&#x51B3;&#x4E0D;&#x5E73;&#x8861;&#x7684;&#x60C5;&#x51B5;&#x4E0B;&#x3002;&#x53E6;&#x5916;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8FD8;&#x8BC1;&#x660E;&#x975E;&#x8367;&#x5149;&#x6807;&#x672C;&#x4F7F;&#x7528;&#x76F8;&#x540C;&#x7684;&#x754C;&#x9762;&#xFF0C;&#x5728;&#x8FD9;&#x4E2A;&#x65F6;&#x5019;&#x4ECE;&#x5BF9;&#x8C61;&#x7684;&#x6563;&#x5C04;&#x5149;&#x7684;&#x6697;&#x89C6;&#x91CE;&#x6210;&#x50CF;&#x68C0;&#x6D4B;&#x5230;&#x65E0;&#x9700;&#x4F7F;&#x7528;&#x4EFB;&#x4F55;&#x7B5B;&#x9009;&#x5668;&#x3002;&#x6210;&#x50CF;&#x89C6;&#x573A;&#x7684;&#x80FD;&#x529B;&#x5C06;&#x662F;&#x6781;&#x5176;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x662F;&#x63A2;&#x8BA8;&#x5927;&#x6837;&#x672C;&#x91CF; (&#x4F8B;&#x5982; &gt; 0.1 &#x6BEB;&#x5347;) &#x5982;&#x8840;&#x3001; &#x5C3F;&#x3001; &#x75F0;&#x6DB2;&#x6216;&#x6C34;&#xFF0C;&#x5E76;&#x4E3A;&#x6B64;&#x76EE;&#x7684;&#x6211;&#x4EEC;&#x4E5F;&#x8BC1;&#x660E;&#x7684;&#x8367;&#x5149;&#x6210;&#x50CF;&#x6807;&#x6709;&#x767D;&#x8840;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4ECE;&#x5168;&#x8840;&#x6837;&#x672C;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x6C34;&#x5A92;&#x81F4;&#x75C5;&#x6027;&#x539F;&#x866B;&#x84DD;&#x6C0F;&#x8D3E;&#x7B2C;&#x97AD;&#x6BDB;&#x866B;&#x56CA;&#x80BF;&#x7B49;&#x3002;&#x91CD;&#x91CF;&#x4EC5;&#x4E3A; &sim;28 g (&sim;1 &#x76CE;&#x53F8;&#xFF09;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x4E2A;&#x7D27;&#x51D1;&#x548C;&#x5177;&#x6709;&#x6210;&#x672C;&#x6548;&#x76CA;&#x8367;&#x5149;&#x6210;&#x50CF;&#x5E73;&#x53F0;&#x9644;&#x52A0;&#x5230;&#x7684;&#x624B;&#x673A;&#x53EF;&#x80FD;&#x662F;&#x975E;&#x5E38;&#x6709;&#x7528;&#xFF0C;&#x5C24;&#x5176;&#x662F;&#x5BF9;&#x4E8E;&#x8D44;&#x6E90;&#x6709;&#x9650;&#x7684;&#x8BBE;&#x7F6E;&#xFF0C;&#x548C;&#x53EF;&#x80FD;&#x63D0;&#x4F9B;&#x5BBD;&#x89C6;&#x573A;&#x6210;&#x50CF;&#x548C;&#x91CF;&#x5316;&#x53D1;&#x8FBE;&#x56FD;&#x5BB6;&#x5BF9;&#x4E8E;&#x5168;&#x7403;&#x536B;&#x751F;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#xFF0C;&#x5982;&#x76D1;&#x6D4B;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2; + CD4 &#x8BA1;&#x6570;&#x6216;&#x75C5;&#x6BD2;&#x8F7D;&#x91CF;&#x6D4B;&#x91CF;&#x75C5;&#x4EBA;&#x7684;&#x5404;&#x79CD;&#x82AF;&#x7247;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x5BA4;&#x68C0;&#x6D4B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x7684;&#x91CD;&#x8981;&#x5DE5;&#x5177;&#x3002;

&#x7ECF;&#x6D4E;&#x9AD8;&#x6548;&#x3001; &#x7D27;&#x51D1;&#x5BBD;&#x89C6;&#x573A;&#x8367;&#x5149;&#x6210;&#x50CF;&#x5728;&#x624B;&#x673A;&#x4E0A;&#x3002;

We demonstrate wide-field fluorescent and darkfield imaging on a cell-phone with compact, light-weight and cost-effective optical components that are mechanically attached to the existing camera unit of the cell-phone. For this purpose, we used battery powered light-emitting diodes (LEDs) to pump the sample of interest from the side using butt-coupling, where the pump light was guided within the sample cuvette to uniformly excite the specimen. The fluorescent emission from the sample was then imaged using an additional lens that was positioned right in front of the existing lens of the cell-phone camera. Because the excitation occurs through guided waves that propagate perpendicular to our detection path, an inexpensive plastic colour filter was sufficient to create the dark-field background required for fluorescent imaging, without the need for a thin-film interference filter. We validate the performance of this platform by imaging various fluorescent micro-objects in 2 colours (i.e., red and green) over a large field-of-view (FOV) of âˆ¼81 mm(2) with a raw spatial resolution of âˆ¼20 Î¼m. With additional digital processing of the captured cell-phone images, through the use of compressive sampling theory, we demonstrate âˆ¼2 fold improvement in our resolving power, achieving âˆ¼10 Î¼m resolution without a trade-off in our FOV. Further, we also demonstrate darkfield imaging of non-fluorescent specimen using the same interface, where this time the scattered light from the objects is detected without the use of any filters. The capability of imaging a wide FOV would be exceedingly important to probe large sample volumes (e.g., >0.1 mL) of e.g., blood, urine, sputum or water, and for this end we also demonstrate fluorescent imaging of labeled white-blood cells from whole blood samples, as well as water-borne pathogenic protozoan parasites such as Giardia Lamblia cysts. Weighing only âˆ¼28 g (âˆ¼1 ounce), this compact and cost-effective fluorescent imaging platform attached to a cell-phone could be quite useful especially for resource-limited settings, and might provide an important tool for wide-field imaging and quantification of various lab-on-a-chip assays developed for global health applications, such as monitoring of HIV+ patients for CD4 counts or viral load measurements.

Cost-effective and compact wide-field fluorescent imaging on a cell-phone.

Nous d&#xE9;montrons &#xE0; grand champ fluorescente et fond noir imagerie sur un t&#xE9;l&#xE9;phone portable &#xE0; compact, l&#xE9;ger et rentable des composants optiques qui sont fix&#xE9;s m&#xE9;caniquement &#xE0; l&#x26;#39;appareil photo existante de la cellule-t&#xE9;l&#xE9;phone. &#xC0; cette fin, nous avons utilis&#xE9; aliment&#xE9;s par batterie de diodes &#xE9;lectroluminescentes (LED) pour pomper l&#x26;#39;&#xE9;chantillon d&#x26;#39;int&#xE9;r&#xEA;t du c&#xF4;t&#xE9; utilisant bout &#xE0; bout de couplage, o&#xF9; la lumi&#xE8;re de pompage a &#xE9;t&#xE9; guid&#xE9; &#xE0; l&#x26;#39;int&#xE9;rieur de la cuvette d&#x26;#39;&#xE9;chantillon de mani&#xE8;re uniforme exciter l&#x26;#39;&#xE9;chantillon. L&#x26;#39;&#xE9;mission fluorescente de l&#x26;#39;&#xE9;chantillon est ensuite image obtenue par une lentille suppl&#xE9;mentaire qui a &#xE9;t&#xE9; plac&#xE9; juste en face de la lentille de la cam&#xE9;ra existant t&#xE9;l&#xE9;phone portable. Parce que l&#x26;#39;excitation se produit par ondes guid&#xE9;es qui se propagent perpendiculairement &#xE0; la trajectoire d&#x26;#39;d&#xE9;tection, un filtre de couleur plastique peu co&#xFB;teuse est suffisante pour cr&#xE9;er le fond sombre-champ requis pour l&#x26;#39;imagerie de fluorescence, sans la n&#xE9;cessit&#xE9; d&#x26;#39;un filtre d&#x26;#39;interf&#xE9;rence &#xE0; film mince. Nous validons les performances de cette plate-forme d&#x26;#39;imagerie par divers micro-objets fluorescents en 2 couleurs (c.-&#xE0;-rouge et vert) sur une large champ de vision (FOV) de ~ 81 mm (2) avec une r&#xE9;solution spatiale de premi&#xE8;re ~ 20 um. Avec le traitement num&#xE9;rique suppl&#xE9;mentaire des saisies de t&#xE9;l&#xE9;phones portables des images, gr&#xE2;ce &#xE0; l&#x26;#39;utilisation de la th&#xE9;orie de l&#x26;#39;&#xE9;chantillonnage &#xE0; la compression, nous d&#xE9;montrons ~ 2 fois l&#x26;#39;am&#xE9;lioration de notre pouvoir de r&#xE9;solution, la r&#xE9;alisation de la r&#xE9;solution ~ um 10 sans un compromis dans notre champ de vision. En outre, nous d&#xE9;montrons fond noir imagerie de la non-fluorescente sp&#xE9;cimen &#xE0; l&#x26;#39;aide de la m&#xEA;me interface, o&#xF9; cette fois la lumi&#xE8;re diffus&#xE9;e par les objets est d&#xE9;tect&#xE9; sans l&#x26;#39;utilisation de tous les filtres. La capacit&#xE9; d&#x26;#39;imagerie d&#x26;#39;un large champ de vision serait extr&#xEA;mement important de sonder grands volumes d&#x26;#39;&#xE9;chantillons (par exemple,&#x26;gt; 0,1 ml) de par exemple, sang, urine, crachats ou de l&#x26;#39;eau, et pour cette fin, nous montrent &#xE9;galement l&#x26;#39;imagerie de fluorescence du &#xE9;tiquet&#xE9;s blanc cellules sanguines &#xE0; partir de &#xE9;chantillons de sang total, ainsi que de l&#x26;#39;eau d&#x26;#39;origine des parasites protozoaires pathog&#xE8;nes tels que les kystes de Giardia lamblia. Pesant seulement 28 g ~ (~ 1 oz), cette plate-forme d&#x26;#39;imagerie compact et rentable fluorescent fix&#xE9; &#xE0; un t&#xE9;l&#xE9;phone cellulaire pourrait &#xEA;tre tr&#xE8;s utile en particulier pour les pays &#xE0; ressources limit&#xE9;es, et pourrait fournir un outil important pour imagerie &#xE0; grand champ et la quantification des diff&#xE9;rents laboratoires sur une puce tests d&#xE9;velopp&#xE9;s pour des applications de sant&#xE9; mondiaux, tels que le suivi des patients VIH + pour la num&#xE9;ration des CD4 ou des mesures de charge virale.

Rentable et compact imagerie &#xE0; grand champ fluorescent sur un t&#xE9;l&#xE9;phone portable

Wir zeigen weite wiese Leuchtstoffr&ouml;hren und Dunkelfeld-Imaging auf ein Handy mit kompakte, leichte und kosteng&uuml;nstige optische Komponenten, die mechanisch an die vorhandenen Kameraeinheit des Handy-angeschlossen sind. Zu diesem Zweck haben wir batteriebetriebene Leuchtdioden (LEDs) pump-das Beispiel von Interesse von der Seite mit po-Kupplung, wo st&uuml;tzte die Pumpe Licht innerhalb der Probe-K&uuml;vette, die Probe gleichm&auml;&szlig;ig zu begeistern. Die Fluoreszenz Emission von der Probe wurde dann abgebildet mit eine zus&auml;tzliche Linse, die direkt vor das vorhandene Objektiv der Handy-Kamera positioniert wurde. Da die Anregung durch gef&uuml;hrte Wellen, die senkrecht zu unserem Erkennung Weg weitergeben auftritt, reichte eine preiswerte Kunststoff-Farbfilter ben&ouml;tigt f&uuml;r Fluoreszenz-Imaging, ohne die Notwendigkeit einer D&uuml;nnschicht-Interferenzfilter Dunkelfeld-Hintergrund zu erstellen. Wir &uuml;berpr&uuml;fen die Leistung dieser Plattform von verschiedenen fluoreszierende Mikro-Objekten in 2 Farben (z.B. rot und gr&uuml;n) &uuml;ber eine gro&szlig;e-Sichtfeld des (FOV) des &sim;81 mm(2) mit einer rohen r&auml;umliche Aufl&ouml;sung von &sim;20 &mu;m imaging. Mit zus&auml;tzliche digitale Verarbeitung der erfassten Handy-Bilder, durch den Einsatz von Kompressive Probenahme Theorie, demonstrieren wir &sim;2 Falte Verbesserung in unserem Aufl&ouml;sungsverm&ouml;gen &sim;10 &micro;m Aufl&ouml;sung ohne einen Kompromiss in unser FOV zu erreichen. Dar&uuml;ber hinaus zeigen wir auch, Dunkelfeld Bildgebung nicht-fluoreszierende Probe &uuml;ber dieselbe Schnittstelle, wo diesmal das Streulicht von den Objekten ohne die Verwendung von Filtern erkannt wird. Die F&auml;higkeit von imaging ein breites FOV w&auml;re &uuml;beraus wichtig, gro&szlig;e Probenvolumina Sonde (z.B. &gt; 0,1 mL) von z. B. Blut, Urin, Sputum oder Wasser, und zu diesem Zweck wir zeigen auch fluoreszierende Bildgebung der wei&szlig;en Blutk&ouml;rperchen von Vollblutproben sowie w&auml;ssrige pathogenen Protozoen Parasiten wie Giardia Lamblia Zysten gekennzeichnet. Mit einem Gewicht von nur &sim;28 g (&sim;1 Unzen), k&ouml;nnte diese kompakte und kosteng&uuml;nstige fluoreszierende bildgebenden Plattform an ein Handy angeschlossen sehr n&uuml;tzlich besonders f&uuml;r beschr&auml;nkten Ressourcen Einstellungen, und m&ouml;glicherweise bieten ein wichtiges Werkzeug f&uuml;r Wide-Field Imaging und Quantifizierung von verschiedenen Lab-on-a-Chip-Assays f&uuml;r globale Gesundheit Anwendungen, z. B. &Uuml;berwachung von HIV-POSITIVEN Patienten f&uuml;r CD4 Grafen oder Viruslast Messungen entwickelt.

Kosteng&uuml;nstige und kompakte breite-Feld Fluoreszenz Imaging auf ein Handy.

Dimostriamo wide-field fluorescenti e campo scuro imaging su un telefono cellulare con componenti ottici compatti, leggero ed economico che sono meccanicamente collegati all&#39;unit&agrave; esistente fotocamera del telefono cellulare. Per questo scopo, abbiamo utilizzato alimentato a batteria diodi luminosi (LED) per pompare il campione di interesse dal lato utilizzando butt-accoppiamento, dove la luce di pompa era guidata all&#39;interno della provetta per eccitare in modo uniforme il campione campione. L&#39;emissione fluorescente del campione &egrave; stato poi ripreso utilizzando una lente addizionale che era posizionato proprio di fronte la lente della fotocamera cellulare esistente. Perch&eacute; l&#39;eccitazione si verifica attraverso le onde guidate che propaga perpendicolarmente al nostro percorso di rilevazione, un filtro economico in plastica colore era sufficiente a creare lo sfondo scuro-campo necessario per l&#39;imaging fluorescente, senza la necessit&agrave; di un filtro di interferenza a film sottile. Noi convalidare le prestazioni di questa piattaforma di imaging fluorescenti micro-oggetti vari in 2 colori (rosso e verde) sopra un grande campo di vista (FOV) di &sim;81 mm(2) con una risoluzione spaziale cruda &sim;20 &mu;m. Con ulteriore elaborazione digitale delle immagini catturate cellulare, attraverso l&#39;uso di teoria del campionamento compressivo, dimostriamo &sim;2 piega miglioramento in nostro potere risolvente, ottenendo &sim;10 &mu;m risoluzione senza un compromesso nel nostro FOV. Ulteriormente, anche dimostrare imaging campo oscuro del campione non fluorescenti utilizzando la stessa interfaccia, dove questa volta la luce diffusa dagli oggetti viene rilevata senza l&#39;uso di eventuali filtri. La capacit&agrave; di imaging un&#39;ampia FOV sarebbe estremamente importante per sondare i volumi di campioni di grandi dimensioni (ad es., &amp;gt; 0,1 mL) per esempio, sangue, urine, espettorato o acqua e per questo fine dimostriamo anche fluorescente imaging di etichettati globuli bianchi da campioni di sangue intero, come pure acquosa patogeni protozoi parassiti come le cisti di Giardia Lamblia. Pesa solo &sim;28 g (&sim;1 oncia), questa compatta e conveniente fluorescente imaging piattaforma collegata a un telefono cellulare potrebbe essere molto utile soprattutto per le impostazioni di risorse limitate e potrebbe fornire un importante strumento per wide-field imaging e quantificazione dei diversi dosaggi di lab-on-a-chip sviluppato per applicazioni di salute globale, quali il monitoraggio di pazienti sieropositivi per conta di CD4 e carica virale misurazioni.

Compatto e conveniente wide-field imaging fluorescenti su un cellulare.

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&#xB2E4;&#xC774;&#xC624;&#xB4DC; (Led)&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9;. &#xC0D8;&#xD50C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD615;&#xAD11; &#xBC29;&#xCD9C; &#xB41C; &#xB2E4;&#xC74C; &#xAE30;&#xC874; &#xD734;&#xB300;&#xD3F0; &#xCE74;&#xBA54;&#xB77C; &#xB80C;&#xC988; &#xBC14;&#xB85C; &#xC55E; &#xC704;&#xCE58;&#xB294; &#xCD94;&#xAC00; &#xB80C;&#xC988;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xBA87; &#xAD70;&#xB370;. &#xC5EC;&#xAE30; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xAC80;&#xC0C9; &#xACBD;&#xB85C;&#xC5D0; &#xC218;&#xC9C1; &#xC804;&#xD30C; &#xC720;&#xB3C4; &#xD30C;&#xB3C4; &#xD1B5;&#xD574; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD558;&#xAE30; &#xB54C;&#xBB38;&#xC5D0; &#xC800;&#xB834; &#xD55C; &#xD50C;&#xB77C;&#xC2A4;&#xD2F1; &#xCEEC;&#xB7EC; &#xD544;&#xD130; &#xD615;&#xAD11; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xBC15;&#xB9C9; &#xAC04;&#xC12D; &#xD544;&#xD130;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD544;&#xC694; &#xC5C6;&#xC774; &#xD544;&#xC694;&#xD55C; &#xB2E4;&#xD06C; &#xD544;&#xB4DC; &#xBC30;&#xACBD; &#xB9CC;&#xB4E4;&#xAE30; &#xCDA9;&#xBD84; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xD070;-&#xC758;-&#xC2DC;&#xC57C; (FOV) &sim;81 mm(2) &sim;20 &mu; m&#xC758; &#xC6D0;&#xC2DC; &#xACF5;&#xAC04; &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; &#xD1B5;&#xD574; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xD615;&#xAD11; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xAC1C;&#xCCB4; (&#xC608;: &#xBE68;&#xAC15; &#xBC0F; &#xB179;&#xC0C9;) 2 &#xC0C9;&#xC0C1;&#xC744; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xD558; &#xC5EC;&#xC774; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC;&#xC758; &#xC131;&#xB2A5;&#xC744; &#xD655;&#xC778; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC555;&#xCD95; &#xC0D8;&#xD50C;&#xB9C1; &#xC774;&#xB860;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xCEA1;&#xCC98;&#xB41C; &#xD734;&#xB300;&#xD3F0; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0;&#xC758; &#xCD94;&#xAC00; &#xB514;&#xC9C0;&#xD138; &#xCC98;&#xB9AC;&#xC640; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; FOV&#xC5D0; &#xD2B8;&#xB808;&#xC774;&#xB4DC; &#xC624;&#xD504; &#xC5C6;&#xC774; &sim;10 &mu; m &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; &#xB2EC;&#xC131; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xD574;&#xACB0; &#xB2A5;&#xB825;&#xC5D0; &sim;2 &#xBC30; &#xD5A5;&#xC0C1;&#xC744; 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&#xC785;&#xC99D;&#xC758; &#xD615;&#xAD11; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xBB3C; &#xBD80;&#xB2F4; Giardia Lamblia cysts &#xB4F1; &#xBCD1;&#xC6D0; &#xC131; protozoan &#xAE30;&#xC0DD;&#xCDA9;&#xC744; &#xC804;&#xCCB4; &#xD608;&#xC561; &#xC0D8;&#xD50C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD654;&#xC774;&#xD2B8; &#xD608;&#xC561; &#xC138;&#xD3EC;&#xB97C; &#xBD84;&#xB958; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB9CC; &sim;28 g (&sim;1 &#xC628;&#xC2A4;)&#xC758; &#xBB34;&#xAC8C;, &#xD734;&#xB300; &#xC804;&#xD654;&#xC5D0; &#xC5F0;&#xACB0; &#xB41C;&#xC774; &#xCF64;&#xD329;&#xD2B8; &#xD558; &#xACE0; &#xACBD;&#xC81C;&#xC801;&#xC778; &#xD615;&#xAD11; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC; &#xB9AC;&#xC18C;&#xC2A4; &#xC81C;&#xD55C; &#xC124;&#xC815;&#xC5D0; &#xD2B9;&#xD788; &#xB9E4;&#xC6B0; &#xC720;&#xC6A9;&#xD560; &#xC218; &#xBC0F; &#xB113;&#xC740; &#xD544;&#xB4DC; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xBC0F; HIV + &#xD658;&#xC790; CD4 &#xAC1C;&#xC218; &#xB610;&#xB294; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xBD80;&#xD558; &#xCE21;&#xC815;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1; &#xB4F1; &#xC138;&#xACC4; &#xBCF4;&#xAC74; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;&#xC744; &#xC704;&#xD574; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xB41C; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xB7A9; &#xC628; &#xCE69; &#xBD84;&#xC11D; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC758; &#xC815;&#xB7C9;&#xD654;&#xB97C; &#xC704;&#xD55C; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xB3C4;&#xAD6C;&#xB97C; &#xC81C;&#xACF5;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xBE44;&#xC6A9; &#xD6A8;&#xC728;&#xC801;&#xC774; &#xACE0; &#xCEF4;&#xD329;&#xD2B8;&#xD55C; &#xC640;&#xC774;&#xB4DC; &#xD544;&#xB4DC; &#xD615;&#xAD11; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xD734;&#xB300; &#xC804;&#xD654;&#xC5D0;.

Se demuestra de campo amplio fluorescentes y las im&#xE1;genes de campo oscuro en un tel&#xE9;fono m&#xF3;vil con componentes compactos, ligeros y rentable &#xF3;pticos que est&#xE1;n mec&#xE1;nicamente unidas a la unidad de c&#xE1;mara existente en el tel&#xE9;fono celular. Para este fin, hemos utilizado accionados bater&#xED;a diodos emisores de luz (LED) para bombear la muestra de inter&#xE9;s desde el lado trasero utilizando-acoplamiento, donde se gui&#xF3; a la luz de la bomba dentro de la cubeta de muestra para excitar uniformemente la muestra. La emisi&#xF3;n fluorescente de la muestra fue fotografiada a continuaci&#xF3;n, utilizando una lente adicional que se coloca justo delante de la lente de la c&#xE1;mara existente tel&#xE9;fono m&#xF3;vil. Debido a que la excitaci&#xF3;n se produce a trav&#xE9;s de ondas guiadas que se propagan perpendicularmente a nuestra trayectoria de detecci&#xF3;n, un filtro de color de pl&#xE1;stico barato era suficiente para crear el fondo oscuro-campo requerido para im&#xE1;genes fluorescentes, sin la necesidad de un filtro de interferencia de pel&#xED;cula fina. Nos validar el rendimiento de esta plataforma de im&#xE1;genes fluorescentes diferentes micro-objetos en 2 colores (es decir, rojo y verde) sobre un gran campo de visi&#xF3;n (FOV) de ~ 81 mm (2) con una resoluci&#xF3;n espacial de la prima ~ 20 micras. Con el procesamiento digital adicional de los ejemplares capturados de tel&#xE9;fonos celulares im&#xE1;genes, a trav&#xE9;s de la utilizaci&#xF3;n de la teor&#xED;a del muestreo a la compresi&#xF3;n, se demuestra ~ 2 veces la mejora en nuestra capacidad de resoluci&#xF3;n, el logro de una resoluci&#xF3;n de 10 m ~ sin un trade-off en nuestro campo de visi&#xF3;n. Adem&#xE1;s, tambi&#xE9;n demuestran campo oscuro de imagen de no fluorescente muestra utilizando la misma interfaz, donde esta vez que se detecta la luz dispersada por los objetos sin el uso de los filtros. La capacidad de formaci&#xF3;n de im&#xE1;genes una amplia FOV ser&#xED;a sumamente importante para sondear grandes vol&#xFA;menes de muestra (por ejemplo,&#x26;gt; 0,1 ml) de, por ejemplo, sangre, orina, esputo o agua, y para este fin, tambi&#xE9;n demuestran im&#xE1;genes fluorescentes de la etiqueta blanca de sangre de c&#xE9;lulas muestras de sangre entera, as&#xED; como transmitidas por el agua par&#xE1;sitos protozoarios pat&#xF3;genos, tales como quistes de Giardia lamblia. Un peso de s&#xF3;lo 28 g ~ (~ 1 onza), esta plataforma de imagen fluorescente compacta y rentable conectado a un tel&#xE9;fono celular puede ser muy &#xFA;til especialmente para los entornos con recursos limitados, y podr&#xED;a proporcionar una herramienta importante para gran campo de la imagen y la cuantificaci&#xF3;n de los diversos lab-on-a-chip ensayos desarrollados para aplicaciones de salud mundiales, como el seguimiento de los pacientes VIH + de los recuentos de CD4 o las mediciones de carga viral.

Rentable y compacto de amplio campo de la imagen fluorescente en un tel&#xE9;fono m&#xF3;vil

Lensfree-&#x82AF;&#x7247;&#x5168;&#x606F;&#x4FC3;&#x8FDB;&#x65B0;&#x578B;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x7684;&#x5E94;&#x7528;&#x3002;

Lensfree on-chip holography facilitates novel microscopy applications.

Lensfree sur puce Holographie Facilite les applications de microscopie nouveaux

Lensfree auf dem Chip Holographie erm&ouml;glicht neuartige Mikroskopie-Anwendungen.

Olografia on-chip Lensfree facilita le applicazioni di microscopia romanzo.

Lensfree&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x30DB;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x306F;&#x3001;&#x5C0F;&#x8AAC;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3092;&#x5BB9;&#x6613;&#x306B;

Lensfree &#xCE69;&#xC5D0; &#xD640;&#xB85C; &#xADF8;&#xB798;&#xD53C; &#xC18C;&#xC124; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;&#xC744; &#xC6A9;&#xC774; &#xD558; &#xAC8C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Lensfree en el chip Holograf&#xED;a Facilita las nuevas aplicaciones de microscop&#xED;a

&#x6211;&#x4EEC;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5C55;&#x793A;&#x73B0;&#x573A;&#x4FBF;&#x643A;&#x5F0F;&#x76F4;&#x7ACB;&#x548C;&#x5012;&#x7F6E;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x56FE;&#x50CF;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5728;&#x53CD;&#x5C04;&#x548C;&#x900F;&#x5C04;&#x7684;&#x6A21;&#x5F0F;&#x6807;&#x672C;&#x3002;&#x6B64;&#x7D27;&#x51D1;&#x548C;&#x5177;&#x6210;&#x672C;&#x6548;&#x76CA;&#x7684;&#x53CC;&#x6A21;&#x5F0F;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x7684;&#x91CD;&#x91CF;&#x53EA;&#x6709; &sim;135 &#x514B; &#xFF08;&lt; 4.8 &#x76CE;&#x53F8;&#xFF09;&#xFF0C;&#x5E76;&#x5229;&#x7528;&#x4E00;&#x4E2A;&#x7B80;&#x5355;&#x7684;&#x53D1;&#x5149;&#x4E8C;&#x6781;&#x7BA1; (LED) &#x7167;&#x4EAE;&#x611F;&#x5174;&#x8DA3;&#x4F7F;&#x7528;&#x4EE5;&#x4E0A;&#x5BF9;&#x8C61;&#x5E73;&#x9762;&#x5B9A;&#x4F4D;&#x5206;&#x675F;&#x5668;&#x591A;&#x7EF4;&#x6570;&#x636E;&#x96C6;&#x7684;&#x793A;&#x4F8B;&#x3002;&#x6B64; LED &#x7167;&#x660E;&#x7136;&#x540E;&#x90E8;&#x5206;&#x53CD;&#x6620;&#x6837;&#x672C;&#x5C06;&#x6536;&#x53D6;&#x7684;&#x4E24;&#x4E2A;&#x955C;&#x5934;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x521B;&#x5EFA;&#x5230;&#x5149;&#x7535;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x9635;&#x5217;&#x6807;&#x672C;&#x7684;&#x53CD;&#x5C04;&#x6620;&#x50CF;&#xFF0C;&#x4F4D;&#x4E8E;&#x4E0A;&#x65B9;&#x7684;&#x5206;&#x675F;&#x5668;&#x591A;&#x7EF4;&#x6570;&#x636E;&#x96C6;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x7167;&#x660E;&#x5149;&#x675F;&#x4E5F;&#x90E8;&#x5206;&#x5730;&#x901A;&#x8FC7;&#x76F8;&#x540C;&#x7684;&#x8BD5;&#x6837;&#xFF0C;&#x7136;&#x540E;&#x94F8; lensfree &#x7EBF;&#x5728;&#x5168;&#x606F;&#x56FE;&#x76F8;&#x540C;&#x7684;&#x5BF9;&#x8C61;&#x62D6;&#x5230;&#x7B2C;&#x4E8C;&#x4E2A;&#x5149;&#x7535;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x9635;&#x5217;&#xFF0C;&#x4F4D;&#x4E8E;&#x4E0B;&#x65B9;&#x7684;&#x5206;&#x675F;&#x5668;&#x591A;&#x7EF4;&#x6570;&#x636E;&#x96C6;&#x7684;&#x4F20;&#x9012;&#x3002;&#x901A;&#x8FC7;&#x6536;&#x8D2D;&#x7684; lensfree &#x5168;&#x606F;&#x56FE;&#x7684;&#x5FEB;&#x901F;&#x6570;&#x5B57;&#x5316;&#x6539;&#x9020;&#xFF0C;&#x4E5F;&#x4F1A;&#x521B;&#x5EFA;&#x4F20;&#x8F93;&#x56FE;&#x50CF; &#xFF08;&#x76F8;&#x4F4D;&#x548C;&#x632F;&#x5E45;) &#x540C;&#x4E00;&#x8BD5;&#x6837;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x6D4B;&#x8BD5;&#x8FD9;&#x573A;&#x4FBF;&#x643A;&#x5F0F;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x7684;&#x6027;&#x80FD;&#x6210;&#x50CF;&#x5404;&#x79CD;&#x5FAE;&#x9897;&#x7C92;&#x3001; &#x8840;&#x6DB2;&#x62B9;&#x7247;&#x68C0;&#x67E5;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x76F8;&#x5E94;&#x7684;&#x76AE;&#x80A4;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x75C5;&#x7406;&#x5B66;&#x5E7B;&#x706F;&#x7247;&#x3002;&#x6B63;&#x5728;&#x7D27;&#x51D1;&#x3001; &#x91CD;&#x91CF;&#x8F7B;&#x3001; &#x6210;&#x672C;&#x6548;&#x76CA;&#x9AD8;&#xFF0C;&#x6B64;&#x7EC4;&#x5408;&#x7684;&#x53CD;&#x5C04;&#x548C;&#x900F;&#x5C04;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x7279;&#x522B;&#x662F;&#x53EF;&#x80FD;&#x8FDC;&#x7A0B;&#x533B;&#x7597;&#x4E2D;&#x7684;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x8D44;&#x6E90;&#x6709;&#x9650;&#x7684;&#x8BBE;&#x7F6E;&#x975E;&#x5E38;&#x6709;&#x7528;&#x3002;

&#x7EC4;&#x5408;&#x7684;&#x53CD;&#x5C04;&#x548C;&#x900F;&#x5C04;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x8FDC;&#x7A0B;&#x533B;&#x7597;&#x4E2D;&#x7684;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x57DF;&#x8BBE;&#x7F6E;&#x3002;

We demonstrate a field-portable upright and inverted microscope that can image specimens in both reflection and transmission modes. This compact and cost-effective dual-mode microscope weighs only âˆ¼135 grams (<4.8 ounces) and utilizes a simple light emitting diode (LED) to illuminate the sample of interest using a beam-splitter cube that is positioned above the object plane. This LED illumination is then partially reflected from the sample to be collected by two lenses, creating a reflection image of the specimen onto an opto-electronic sensor-array that is positioned above the beam-splitter cube. In addition to this, the illumination beam is also partially transmitted through the same specimen, which then casts lensfree in-line holograms of the same objects onto a second opto-electronic sensor-array that is positioned underneath the beam-splitter cube. By rapid digital reconstruction of the acquired lensfree holograms, transmission images (both phase and amplitude) of the same specimen are also created. We tested the performance of this field-portable microscope by imaging various micro-particles, blood smears as well as a histopathology slide corresponding to skin tissue. Being compact, light-weight and cost-effective, this combined reflection and transmission microscope might especially be useful for telemedicine applications in resource limited settings.

Combined reflection and transmission microscope for telemedicine applications in field settings.

Nous d&#xE9;montrons un microscope de champ portable position verticale et invers&#xE9;e qui peuvent sp&#xE9;cimens d&#x26;#39;image &#xE0; la fois la r&#xE9;flexion et les modes de transmission. Cet appareil compact et rentable &#xE0; double mode microscope ne p&#xE8;se que ~ 135 grammes (&#x26;lt;4,8 onces) et utilise une diode simples &#xE9;lectroluminescente (DEL) pour illuminer l&#x26;#39;&#xE9;chantillon d&#x26;#39;int&#xE9;r&#xEA;t en utilisant un cube s&#xE9;parateur de faisceau qui est positionn&#xE9;e au-dessus du plan de l&#x26;#39;objet. Cette illumination LED est ensuite partiellement r&#xE9;fl&#xE9;chi par l&#x26;#39;&#xE9;chantillon &#xE0; pr&#xE9;lever par deux lentilles, la cr&#xE9;ation d&#x26;#39;une image de r&#xE9;flexion de l&#x26;#39;&#xE9;chantillon sur un opto-&#xE9;lectronique de capteur &#xE0; r&#xE9;seau qui est positionn&#xE9;e au-dessus du cube diviseur de faisceau. En plus de cela, le faisceau d&#x26;#39;&#xE9;clairage est &#xE9;galement partiellement transmis par le m&#xEA;me &#xE9;chantillon, ce qui jette alors lensfree en ligne hologrammes des m&#xEA;mes objets sur un deuxi&#xE8;me capteur opto-&#xE9;lectronique-r&#xE9;seau qui est plac&#xE9; sous le cube s&#xE9;parateur de faisceaux. En reconstruction num&#xE9;rique rapide des hologrammes acquis lensfree, images de transmission (phase et amplitude) de la m&#xEA;me sp&#xE9;cimen sont &#xE9;galement cr&#xE9;&#xE9;s. Nous avons test&#xE9; les performances de ce microscope &#xE0; champ-portable par imagerie divers micro-particules, des frottis sanguins, ainsi que d&#x26;#39;un toboggan histopathologie correspondant &#xE0; du tissu cutan&#xE9;. &#xCA;tre compact, un microscope l&#xE9;ger et rentable, cette r&#xE9;flexion et la transmission combin&#xE9;e pourrait &#xEA;tre particuli&#xE8;rement utile pour les applications de la t&#xE9;l&#xE9;m&#xE9;decine dans les pays &#xE0; ressources limit&#xE9;es.

R&#xE9;flexion combin&#xE9; et microscope &#xE0; transmission pour les applications de t&#xE9;l&#xE9;m&#xE9;decine en milieu de terrain

Wir zeigen ein Feld-Portable aufrecht und umgekehrtes Mikroskop, die Proben in Reflexion und Transmission Modi Bild kann. Dieses kompakte und kosteng&uuml;nstige Dual-Mode-Mikroskop wiegt nur &sim;135 Gramm (&lt; 4.8 Unzen) und nutzt eine einfache Leuchtdiode (LED) beleuchten das Beispiel von Interesse, die mit einen Strahlteiler-Cube, das &uuml;ber der Objektebene positioniert wird. Diese LED Beleuchtung wird dann teilweise reflektiert aus dem Beispiel von zwei Linsen entnommen werden soll erstellen ein Abbild der Reflexion der Probe auf eine optoelektronische Sensor-Arrays, die &uuml;ber den Strahlteiler-Cube positioniert ist. Dar&uuml;ber hinaus ist der Beleuchtung-Strahl auch teilweise durch die gleiche Probe, &uuml;bertragen, dann Lensfree Inline-Hologramme der gleichen Objekte auf ein zweites optoelektronische Sensor-Array umgewandelt, das unter den Strahlteiler-Cube positioniert wird. Schnelle digitale Rekonstruktion des erworbenen Lensfree Hologramme werden &Uuml;bertragung Bilder (Phase und Amplitude) der gleichen Probe auch erstellt. Wir testeten die Leistung dieses Feld-Portable-Mikroskop von imaging verschiedener Mikro-Partikel, Blutausstrich sowie einer entsprechenden Gewebe der Haut Histopathologie-Folie. Als kompakte, leichte und kosteng&uuml;nstige, k&ouml;nnte dieses kombinierten Reflexion und Transmission Mikroskop besonders f&uuml;r telemedizinische Anwendungen in Ressourceneinstellungen begrenzt weiterhelfen.

Kombinierte Reflexion und Transmission-Mikroskop f&uuml;r telemedizinische Anwendungen in Feldeinstellungen.

Dimostriamo un microscopio portatile campo dritto e rovescio che pu&ograve; immagine campioni in modalit&agrave; di riflessione e di trasmissione. Questo conveniente e compatto microscopio dual-mode, pesa solo &sim;135 grammi (&lt; 4,8 once) e utilizza un semplice light emitting diode (LED) per illuminare il campione di interesse utilizzando un cubo di beam-splitter che &egrave; posizionato sopra il piano dell&#39;oggetto. Questo LED illuminazione quindi &egrave; parzialmente riflessa dal campione per essere raccolti da due lenti, creando un&#39;immagine di riflessione del campione sul sensore opto-elettronico-matrice che &egrave; posizionato sopra il cubo divisore di fascio. Oltre a questo, il fascio di illuminazione &egrave; anche parzialmente trasmesso attraverso il campione stesso, che poi proietta ologrammi in linea lensfree degli stessi oggetti su un secondo sensore opto-elettronico-matrice che &egrave; posizionato sotto il cubo divisore di fascio. Da rapida ricostruzione digitale di ologrammi lensfree acquisite, create anche immagini di trasmissione (fase e ampiezza) del campione stesso. Abbiamo testato le prestazioni di questo microscopio a campo-portatile da imaging vari micro-particelle, strisci di sangue, nonch&eacute; una diapositiva di istopatologia corrispondente a pelle tessuto. Essendo compatto, leggero ed economico, questo microscopio, riflessione e trasmissione combinato potrebbe essere particolarmente utile per le applicazioni di telemedicina in impostazioni delle risorse limitate.

Combinato microscopio trasmissione e riflessione per le applicazioni di telemedicina in Impostazioni campo.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x53CD;&#x5C04;&#x3068;&#x900F;&#x904E;&#x30E2;&#x30FC;&#x30C9;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x3067;&#x53EF;&#x80FD;&#x306A;&#x753B;&#x50CF;&#x306E;&#x6A19;&#x672C;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x30EB;&#x30C9;&#x30DD;&#x30FC;&#x30BF;&#x30D6;&#x30EB;&#x76F4;&#x7ACB;&#x3001;&#x5012;&#x7ACB;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x30C8;&#x3067;&#x30B3;&#x30B9;&#x30C8;&#x52B9;&#x679C;&#x306E;&#x9AD8;&#x3044;&#x30C7;&#x30E5;&#x30A2;&#x30EB;&#x30E2;&#x30FC;&#x30C9;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x306F;&#x3001;&#x301C;135&#x30B0;&#x30E9;&#x30E0;&#xFF08;&#x26;lt;4.8&#x30AA;&#x30F3;&#x30B9;&#xFF09;&#x306E;&#x91CD;&#x91CF;&#x3068;&#x7269;&#x4F53;&#x9762;&#x4E0A;&#x306B;&#x914D;&#x7F6E;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x30D3;&#x30FC;&#x30E0;&#x30B9;&#x30D7;&#x30EA;&#x30C3;&#x30BF;&#x30FC;&#x30AD;&#x30E5;&#x30FC;&#x30D6;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x8208;&#x5473;&#x306E;&#x3042;&#x308B;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x3092;&#x7167;&#x3089;&#x3059;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x5358;&#x7D14;&#x306A;&#x767A;&#x5149;&#x30C0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30FC;&#x30C9;&#xFF08;LED&#xFF09;&#x3092;&#x63A1;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;LED&#x7167;&#x660E;&#x306F;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x5F8C;&#x90E8;&#x5206;&#x7684;&#x306B;&#x30D3;&#x30FC;&#x30E0;&#x30B9;&#x30D7;&#x30EA;&#x30C3;&#x30BF;&#x30FC;&#x30AD;&#x30E5;&#x30FC;&#x30D6;&#x306E;&#x4E0A;&#x306B;&#x914D;&#x7F6E;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x5149;&#x96FB;&#x5B50;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30A2;&#x30EC;&#x30A4;&#x4E0A;&#x306B;&#x8A66;&#x6599;&#x306E;&#x53CD;&#x5C04;&#x753B;&#x50CF;&#x3092;&#x4F5C;&#x6210;&#x3057;&#x3001;2&#x679A;&#x306E;&#x30EC;&#x30F3;&#x30BA;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x53CE;&#x96C6;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x304B;&#x3089;&#x53CD;&#x5C04;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x306B;&#x52A0;&#x3048;&#x3066;&#x3001;&#x7167;&#x660E;&#x5149;&#x306F;&#x3001;&#x90E8;&#x5206;&#x7684;&#x306B;&#x3001;&#x30D3;&#x30FC;&#x30E0;&#x30B9;&#x30D7;&#x30EA;&#x30C3;&#x30BF;&#x30AD;&#x30E5;&#x30FC;&#x30D6;&#x306E;&#x4E0B;&#x306B;&#x914D;&#x7F6E;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x7B2C;2&#x306E;&#x5149;&#x96FB;&#x5B50;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30A2;&#x30EC;&#x30A4;&#x4E0A;&#x306B;&#x540C;&#x3058;&#x30AA;&#x30D6;&#x30B8;&#x30A7;&#x30AF;&#x30C8;&#x306E;lensfree&#x30A4;&#x30F3;&#x30E9;&#x30A4;&#x30F3;&#x30DB;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30E0;&#x3092;&#x30AD;&#x30E3;&#x30B9;&#x30C8;&#x3057;&#x3001;&#x540C;&#x3058;&#x8A66;&#x6599;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x9001;&#x4FE1;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x53D6;&#x5F97;lensfree&#x30DB;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30E0;&#x306E;&#x8FC5;&#x901F;&#x306A;&#x30C7;&#x30B8;&#x30BF;&#x30EB;&#x518D;&#x5EFA;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x3001;&#x540C;&#x3058;&#x8A66;&#x6599;&#x306E;&#x900F;&#x904E;&#x753B;&#x50CF;&#xFF08;&#x4F4D;&#x76F8;&#x3068;&#x632F;&#x5E45;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#xFF09;&#x3082;&#x4F5C;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3001;&#x69D8;&#x3005;&#x306A;&#x5FAE;&#x7C92;&#x5B50;&#x3001;&#x8840;&#x6DB2;&#x5857;&#x62B9;&#x6A19;&#x672C;&#x3068;&#x540C;&#x69D8;&#x306B;&#x76AE;&#x819A;&#x7D44;&#x7E54;&#x306B;&#x5BFE;&#x5FDC;&#x3059;&#x308B;&#x75C5;&#x7406;&#x7D44;&#x7E54;&#x30B9;&#x30E9;&#x30A4;&#x30C9;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x30EB;&#x30C9;&#x30DD;&#x30FC;&#x30BF;&#x30D6;&#x30EB;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x306E;&#x6027;&#x80FD;&#x3092;&#x30C6;&#x30B9;&#x30C8;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x30C8;&#x3067;&#x3001;&#x8EFD;&#x91CF;&#x5316;&#x3068;&#x8CBB;&#x7528;&#x5BFE;&#x52B9;&#x679C;&#x306E;&#x9AD8;&#x3044;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x8907;&#x5408;&#x53CD;&#x5C04;&#x3068;&#x900F;&#x904E;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x306F;&#x3001;&#x7279;&#x306B;&#x9650;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x30EA;&#x30BD;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x8A2D;&#x5B9A;&#x3067;&#x9060;&#x9694;&#x533B;&#x7642;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x5F79;&#x306B;&#x7ACB;&#x3064;&#x304B;&#x3082;&#x3057;&#x308C;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3002;

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&#xD544;&#xB4DC; &#xC124;&#xC815;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC6D0;&#xACA9; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xACB0;&#xD569; &#xB41C; &#xBC18;&#xC0AC; &#xBC0F; &#xC804;&#xC1A1; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD;.

Demostramos un microscopio de campo port&#xE1;til en posici&#xF3;n vertical e invertida que puede espec&#xED;menes de imagen, tanto en la reflexi&#xF3;n y modos de transmisi&#xF3;n. Este compacto y rentable de doble modo de microscopio pesa s&#xF3;lo ~ 135 gramos (menos de 4.8 onzas) y utiliza un diodo emisor de luz simple (LED) para iluminar la muestra de inter&#xE9;s utilizando un cubo divisor de haz que se coloca por encima del plano del objeto. Esta iluminaci&#xF3;n LED es entonces parcialmente reflejada por la muestra que se recogi&#xF3; por dos lentes, creando una imagen de reflexi&#xF3;n de la muestra en un opto-electr&#xF3;nico sensor-matriz que est&#xE1; posicionado por encima del cubo divisor del haz. Adem&#xE1;s de esto, el haz de iluminaci&#xF3;n est&#xE1; tambi&#xE9;n parcialmente transmitida a trav&#xE9;s del mismo esp&#xE9;cimen, que luego se proyecta lensfree en l&#xED;nea hologramas de los mismos objetos en un segundo sensor optoelectr&#xF3;nico-matriz que se coloca debajo del cubo divisor del haz. Por la r&#xE1;pida reconstrucci&#xF3;n de los hologramas digitales adquiridos lensfree, im&#xE1;genes de la transmisi&#xF3;n (de fase y amplitud) de la misma muestra tambi&#xE9;n se crean. Pusimos a prueba el rendimiento de este microscopio de campo port&#xE1;til con im&#xE1;genes diversas micro-part&#xED;culas, manchas de sangre, as&#xED; como un tobog&#xE1;n de histopatolog&#xED;a que corresponde a tejido de la piel. Al ser compacto, ligero y rentable, esta reflexi&#xF3;n conjunta y el microscopio de transmisi&#xF3;n de todo podr&#xED;a ser &#xFA;til para aplicaciones de telemedicina en entornos con recursos limitados.

La reflexi&#xF3;n y el microscopio de transmisi&#xF3;n para aplicaciones de telemedicina en Configuraci&#xF3;n de campo

&#x6211;&#x4EEC;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x5BBD;&#x89C6;&#x573A;&#x8367;&#x5149;&#x6210;&#x50CF;&#x6280;&#x672F;&#x5728;&#x624B;&#x673A;&#x4E0A;&#x7684;&#x4F7F;&#x7528;&#x7D27;&#x51D1;&#x548C;&#x5177;&#x6210;&#x672C;&#x6548;&#x76CA;&#x7684;&#x5149;&#x5B66;&#x5143;&#x4EF6;&#xFF0C;&#x673A;&#x68B0;&#x5730;&#x9644;&#x52A0;&#x5230;&#x73B0;&#x6709;&#x7684;&#x624B;&#x673A;&#x76F8;&#x673A;&#x5355;&#x4F4D;&#x3002;&#x4F7F;&#x7528;&#x7535;&#x6C60;&#x4F9B;&#x7535;&#x53D1;&#x5149;&#x4E8C;&#x6781;&#x7BA1; (Led) &#x5411;&#x4FA7;&#x9762;&#x6CF5;&#x6D66;&#x4F7F;&#x7528;&#x5BF9;&#x63A5;&#x8026;&#x5408;&#x7684;&#x611F;&#x5174;&#x8DA3;&#x7684;&#x793A;&#x4F8B;&#x3002;&#x6CF5;&#x5149;&#x5185;&#x6837;&#x672C;&#x8BD5;&#x7BA1;&#x5747;&#x5300;&#x6FC0;&#x53D1;&#x8BD5;&#x6837;&#x7684;&#x6307;&#x5BFC;&#x3002;&#x4ECE;&#x8BE5;&#x6837;&#x672C;&#x7684;&#x8367;&#x5149;&#x53D1;&#x5C04;&#x7136;&#x540E;&#x56FE;&#x6837;&#x5728;&#x7528;&#x989D;&#x5916;&#x7684;&#x955C;&#x5934;&#xFF0C;&#x662F;&#x5BF9;&#x73B0;&#x6709;&#x7684;&#x624B;&#x673A;&#x76F8;&#x673A;&#x955C;&#x5934;&#x3002;&#x7531;&#x4E8E;&#x6FC0;&#x52B1;&#x901A;&#x8FC7;&#x4F20;&#x64AD;&#x5782;&#x76F4;&#x4E8E;&#x63A2;&#x6D4B;&#x8DEF;&#x5F84;&#x7684;&#x5BFC;&#x6CE2;&#x53D1;&#x751F;&#xFF0C;&#x56E0;&#x6B64;&#x4E0D;&#x8DB3;&#x4EE5;&#x521B;&#x5EFA;&#x6240;&#x9700;&#x7684;&#x8367;&#x5149;&#x6210;&#x50CF;&#x7684;&#x6697;&#x573A;&#x80CC;&#x666F;&#x5EC9;&#x4EF7;&#x5851;&#x6599;&#x5F69;&#x8272;&#x6EE4;&#x5149;&#x7247;&#x3002;&#x7EA2;&#x8272;&#x548C;&#x7EFF;&#x8272;&#x8367;&#x5149;&#x5FAE;&#x7403;&#xFF0C;&#x5B9E;&#x73B0;&#x5F71;&#x50CF;&#x9886;&#x57DF;&#x7684;-&#x89C6;&#x56FE;&#x7684; &sim;81 mm(2) &#x548C; &sim;10 &mu; m&#xFF0C;&#x8FD9;&#x901A;&#x8FC7;&#x4F7F;&#x7528;&#x538B;&#x7F29;&#x91C7;&#x6837;&#x57FA;&#x4E8E;&#x7A00;&#x758F;&#x4FE1;&#x53F7;&#x6062;&#x590D;&#x7684;&#x6355;&#x83B7;&#x7684;&#x624B;&#x673A;&#x56FE;&#x50CF;&#x6570;&#x5B57;&#x5904;&#x7406;&#x63D0;&#x9AD8;&#x7A7A;&#x95F4;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x4E0E;&#x7279;&#x70B9;&#x662F;&#x8FD9;&#x8F7B;&#x5E73;&#x53F0; &#xFF08;&sim;28 &#x514B;&#xFF09; &#x6210;&#x50CF;&#x6027;&#x80FD;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x901A;&#x8FC7;&#x6807;&#x8BB0;&#x7684;&#x767D;&#x8840;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x79BB;&#x5168;&#x8840;&#x6837;&#x672C;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x6C34;&#x5A92;&#x81F4;&#x75C5;&#x6027;&#x539F;&#x866B;&#x5982;&#x84DD;&#x6C0F;&#x8D3E;&#x7B2C;&#x97AD;&#x6BDB;&#x866B;&#x56CA;&#x80BF;&#x7684;&#x5F71;&#x50CF;&#x5B66;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x6B64;&#x624B;&#x673A;&#x7684;&#x8367;&#x5149;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x7684;&#x6027;&#x80FD;&#x3002;

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We demonstrate wide-field fluorescent imaging on a cell-phone, using compact and cost-effective optical components that are mechanically attached to the existing camera unit of the cell-phone. Battery powered light-emitting diodes (LEDs) are used to side-pump the sample of interest using butt-coupling. The pump light is guided within the sample cuvette to excite the specimen uniformly. The fluorescent emission from the sample is then imaged with an additional lens that is put in front of the existing lens of the cell-phone camera. Because the excitation occurs through guided waves that propagate perpendicular to the detection path, an inexpensive plastic color filter is sufficient to create the dark-field background needed for fluorescent imaging. The imaging performance of this light-weight platform (âˆ¼28 grams) is characterized with red and green fluorescent microbeads, achieving an imaging field-of-view of âˆ¼81 mm(2) and a spatial resolution of âˆ¼10 Î¼m, which is enhanced through digital processing of the captured cell-phone images using compressive sampling based sparse signal recovery. We demonstrate the performance of this cell-phone fluorescent microscope by imaging labeled white-blood cells separated from whole blood samples as well as water-borne pathogenic protozoan parasites such as Giardia Lamblia cysts.

Wide-field fluorescent microscopy on a cell-phone.

Nous d&#xE9;montrons imagerie &#xE0; grand champ fluorescent sur un t&#xE9;l&#xE9;phone portable, en utilisant compacts et rentable des composants optiques qui sont fix&#xE9;s m&#xE9;caniquement &#xE0; l&#x26;#39;appareil photo existante de la cellule-t&#xE9;l&#xE9;phone. Aliment&#xE9;s par batterie de diodes &#xE9;lectroluminescentes (LED) sont utilis&#xE9;s pour lat&#xE9;rale pompe l&#x26;#39;&#xE9;chantillon d&#x26;#39;int&#xE9;r&#xEA;t en utilisant couplage bout &#xE0; bout. La lumi&#xE8;re de pompage est guid&#xE9; &#xE0; l&#x26;#39;int&#xE9;rieur de la cuvette &#xE9;chantillon pour exciter l&#x26;#39;&#xE9;chantillon de mani&#xE8;re uniforme. L&#x26;#39;&#xE9;mission fluorescente de l&#x26;#39;&#xE9;chantillon est ensuite imag&#xE9; avec une lentille suppl&#xE9;mentaire qui est mis en face de la lentille de la cam&#xE9;ra existant t&#xE9;l&#xE9;phone portable. Parce que l&#x26;#39;excitation se produit par ondes guid&#xE9;es qui se propagent perpendiculairement &#xE0; la voie de d&#xE9;tection, un filtre de couleur plastique peu co&#xFB;teuse est suffisante pour cr&#xE9;er le fond sombre-champ n&#xE9;cessaire &#xE0; l&#x26;#39;imagerie de fluorescence. La performance d&#x26;#39;imagerie de cette plate-forme l&#xE9;g&#xE8;re (environ 28 grammes) se caract&#xE9;rise par rouges et verts fluorescents microbilles, la r&#xE9;alisation d&#x26;#39;imagerie champ de vue de ~ 81 mm (2) et une r&#xE9;solution spatiale de ~ 10 um, ce qui est renforc&#xE9; par traitement num&#xE9;rique des saisies de t&#xE9;l&#xE9;phones portables des images en utilisant la compression d&#x26;#39;&#xE9;chantillonnage du signal de r&#xE9;cup&#xE9;ration sur clairsem&#xE9;e. Nous d&#xE9;montrer les performances de ce microscope t&#xE9;l&#xE9;phone cellulaire fluorescent par imagerie marqu&#xE9; blanc-sang des cellules s&#xE9;par&#xE9;es &#xE0; partir d&#x26;#39;&#xE9;chantillons de sang total ainsi que de l&#x26;#39;eau d&#x26;#39;origine des parasites protozoaires pathog&#xE8;nes tels que les kystes de Giardia lamblia.

Large champ de microscopie &#xE0; fluorescence sur un t&#xE9;l&#xE9;phone portable

Wir zeigen weite wiese Fluoreszenz Imaging auf ein Handy, kompakte und kosteng&uuml;nstige optische Komponenten, die die vorhandenen Kameraeinheit des Handy-mechanisch zugeordnet sind. Batteriebetriebene Leuchtdioden (LEDs) dienen zur Seite-Pumpe im Beispiel mithilfe von Hintern-Kupplung. Das Pumpe Licht orientiert sich innerhalb der Probe-K&uuml;vette, die Probe gleichm&auml;&szlig;ig zu begeistern. Die Fluoreszenz Emission von der Probe wird dann mit einem zus&auml;tzlichen Objektiv abgebildet, die vor dem vorhandenen Objektiv der Handy-Kamera gelegt wird. Da die Anregung durch gef&uuml;hrte Wellen, der senkrecht zu der Erkennung-Pfad &uuml;bertragen auftritt, reicht eine preiswerte Kunststoff-Farbfilter, Dunkelfeld-Hintergrund ben&ouml;tigt f&uuml;r Fluoreszenz-Imaging zu erstellen. Die Abbildungsleistung dieses leichte Platform (&sim;28 Gramm) zeichnet sich mit rot und gr&uuml;n fluoreszierende Microbeads, Erreichung einer Bildverarbeitungs-Sichtfeld des des &sim;81 mm(2) und einer r&auml;umlichen Aufl&ouml;sung von &sim;10 &mu;m, die durch digitale Verarbeitung der erfassten Handy-Bilder mit Kompressive Probenahme basierte sp&auml;rlich Signal Recovery noch verst&auml;rkt wird. Wir zeigen die Leistung dieses Handy-Fluoreszenz-Mikroskop von imaging beschriftete wei&szlig;en Blutzellen, die getrennt von Vollblutproben sowie w&auml;ssrige pathogenen Protozoen Parasiten wie Giardia Lamblia Zysten.

Breite-Feld Fluoreszenz Mikroskopie auf einem Handy.

Dimostriamo wide-field imaging fluorescenti su un telefono cellulare, utilizzando componenti ottici compatti e conveniente che sono meccanicamente collegati all&#39;unit&agrave; esistente fotocamera del telefono cellulare. Alimentato a batteria diodi luminosi (LED) sono utilizzati per il campione di interesse utilizzando butt-accoppiamento lato-pompa. La luce di pompa &egrave; guidata all&#39;interno della provetta campione per eccitare il campione in modo uniforme. L&#39;emissione fluorescente del campione &egrave; poi ripreso con una lente addizionale che viene messo davanti all&#39;obiettivo della fotocamera cellulare esistente. Perch&eacute; l&#39;eccitazione si verifica attraverso le onde guidate che propagano perpendicolare al percorso di individuazione, un poco costoso filtro in plastica di colore &egrave; sufficiente per creare lo sfondo scuro-campo necessario per l&#39;imaging fluorescente. Le prestazioni di imaging di questa piattaforma di peso leggero (&sim;28 grammi) sono caratterizzata con microsfere fluorescenti rosse e verdi, ottenendo una campo di vista imaging di &sim;81 mm(2) e una risoluzione spaziale di &sim;10 &mu;m, che si arricchisce attraverso l&#39;elaborazione digitale delle immagini catturate cellulare tramite compressione campionamento basato su segnale sparse recovery. Dimostriamo le prestazioni di questo microscopio a fluorescenza cellulare da imaging con etichette globuli bianchi separati da campioni di sangue intero, come pure acquosa patogeni protozoi parassiti come le cisti di Giardia Lamblia.

Wide-field microscopia fluorescente su un cellulare.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x6A5F;&#x68B0;&#x7684;&#x306B;&#x643A;&#x5E2F;&#x96FB;&#x8A71;&#x306E;&#x65E2;&#x5B58;&#x306E;&#x30AB;&#x30E1;&#x30E9;&#x30E6;&#x30CB;&#x30C3;&#x30C8;&#x306B;&#x63A5;&#x7D9A;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x30C8;&#x3067;&#x30B3;&#x30B9;&#x30C8;&#x52B9;&#x7387;&#x306E;&#x9AD8;&#x3044;&#x5149;&#x5B66;&#x90E8;&#x54C1;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x643A;&#x5E2F;&#x96FB;&#x8A71;&#x3067;&#x5E83;&#x8996;&#x91CE;&#x86CD;&#x5149;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30D0;&#x30C3;&#x30C6;&#x30EA;&#x99C6;&#x52D5;&#x306E;&#x767A;&#x5149;&#x30C0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30FC;&#x30C9;&#xFF08;LED&#xFF09;&#x306F;&#x3001;&#x30D0;&#x30C3;&#x30C8;&#x30AB;&#x30C3;&#x30D7;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x8208;&#x5473;&#x306E;&#x3042;&#x308B;&#x5074;&#x30DD;&#x30F3;&#x30D7;&#x306E;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30DD;&#x30F3;&#x30D7;&#x5149;&#x3092;&#x5747;&#x4E00;&#x306B;&#x8A66;&#x6599;&#x3092;&#x52B1;&#x8D77;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x30AD;&#x30E5;&#x30D9;&#x30C3;&#x30C8;&#x5185;&#x306B;&#x5C0E;&#x304B;&#x308C;&#x308B;&#x3002;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x86CD;&#x5149;&#x767A;&#x5149;&#x306F;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x5F8C;&#x643A;&#x5E2F;&#x96FB;&#x8A71;&#x306E;&#x30AB;&#x30E1;&#x30E9;&#x306E;&#x65E2;&#x5B58;&#x306E;&#x30EC;&#x30F3;&#x30BA;&#x306E;&#x524D;&#x306B;&#x7F6E;&#x304B;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x8FFD;&#x52A0;&#x306E;&#x30EC;&#x30F3;&#x30BA;&#x3067;&#x7D50;&#x50CF;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x3002;&#x52B1;&#x8D77;&#x3001;&#x691C;&#x51FA;&#x30D1;&#x30B9;&#x306B;&#x5BFE;&#x3057;&#x3066;&#x5782;&#x76F4;&#x306B;&#x4F1D;&#x64AD;&#x3059;&#x308B;&#x30AC;&#x30A4;&#x30C9;&#x6CE2;&#x3092;&#x767A;&#x751F;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x3001;&#x5B89;&#x4FA1;&#x306A;&#x30D7;&#x30E9;&#x30B9;&#x30C1;&#x30C3;&#x30AF;&#x88FD;&#x306E;&#x30AB;&#x30E9;&#x30FC;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30BF;&#x306F;&#x3001;&#x86CD;&#x5149;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x306B;&#x5FC5;&#x8981;&#x306A;&#x6697;&#x8996;&#x91CE;&#x80CC;&#x666F;&#x3092;&#x4F5C;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x306E;&#x306B;&#x5341;&#x5206;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x8EFD;&#x91CF;&#x306E;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#xFF08;&#x301C;28&#x30B0;&#x30E9;&#x30E0;&#xFF09;&#x306E;&#x7D50;&#x50CF;&#x6027;&#x80FD;&#x304C;&#x5F37;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x301C;81&#x30DF;&#x30EA;&#x30E1;&#x30FC;&#x30C8;&#x30EB;&#xFF08;2&#xFF09;&#x301C;10&#x3BC;m&#x306E;&#x7A7A;&#x9593;&#x5206;&#x89E3;&#x80FD;&#x306E;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x8996;&#x91CE;&#x3092;&#x9054;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x3001;&#x8D64;&#x3068;&#x7DD1;&#x306E;&#x86CD;&#x5149;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30D3;&#x30FC;&#x30BA;&#x3068;&#x7279;&#x5FB4;&#x4ED8;&#x3051;&#x3089;&#x308C;&#x308B;&#x5727;&#x7E2E;&#x306E;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x30B9;&#x30D1;&#x30FC;&#x30B9;&#x4FE1;&#x53F7;&#x56DE;&#x5FA9;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D7;&#x30C1;&#x30E3;&#x643A;&#x5E2F;&#x96FB;&#x8A71;&#x753B;&#x50CF;&#x306E;&#x30C7;&#x30B8;&#x30BF;&#x30EB;&#x51E6;&#x7406;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30E9;&#x30F3;&#x30D6;&#x30EB;&#x97AD;&#x6BDB;&#x866B;&#x306E;&#x56A2;&#x80DE;&#x306A;&#x3069;&#x6C34;&#x3092;&#x5A92;&#x4ECB;&#x3068;&#x3059;&#x308B;&#x75C5;&#x539F;&#x6027;&#x539F;&#x866B;&#x306E;&#x5BC4;&#x751F;&#x866B;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x3082;&#x3001;&#x5168;&#x8840;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x304B;&#x3089;&#x5206;&#x96E2;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x6A19;&#x8B58;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x767D;&#x8840;&#x7D30;&#x80DE;&#x3067;&#x3053;&#x306E;&#x643A;&#x5E2F;&#x96FB;&#x8A71;&#x86CD;&#x5149;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x306E;&#x6027;&#x80FD;&#x3092;&#x767A;&#x63EE;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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Demostramos gran campo de la imagen fluorescente en un tel&#xE9;fono celular, el uso de componentes &#xF3;pticos compactos y rentables que est&#xE1;n mec&#xE1;nicamente unidas a la unidad de c&#xE1;mara existente en el tel&#xE9;fono celular. Battery Powered diodos emisores de luz (LED) se utilizan para la muestra el lado de la bomba de inter&#xE9;s mediante acoplamiento a tope. La luz de la bomba es guiado dentro de la cubeta de muestra para excitar la muestra de manera uniforme. La emisi&#xF3;n fluorescente de la muestra es entonces fotografiado con una lente adicional que se coloca delante de la lente de la c&#xE1;mara existente tel&#xE9;fono m&#xF3;vil. Debido a que la excitaci&#xF3;n se produce a trav&#xE9;s de ondas guiadas que se propagan perpendicularmente a la trayectoria de detecci&#xF3;n, un filtro de color de pl&#xE1;stico barato es suficiente para crear el fondo de campo oscuro necesaria para im&#xE1;genes fluorescentes. El rendimiento de imagen de esta plataforma de peso ligero (aproximadamente 28 gramos) se caracteriza con microperlas fluorescentes rojos y verdes, el logro de una imagen de campo de visi&#xF3;n de ~ 81 mm (2) y una resoluci&#xF3;n espacial de ~ 10 micras, que es fomentada mediante el procesamiento digital de los ejemplares capturados de tel&#xE9;fonos celulares im&#xE1;genes utilizando la compresi&#xF3;n de muestreo basado en la recuperaci&#xF3;n de la se&#xF1;al dispersa. Hemos de demostrar la eficacia de este microscopio de fluorescencia celular por im&#xE1;genes de la etiqueta blanca de la sangre c&#xE9;lulas separadas a partir de muestras de sangre entera, as&#xED; como transmitidas por el agua par&#xE1;sitos protozoarios pat&#xF3;genos, tales como quistes de Giardia lamblia.

Derek Tseng

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

Derek Tseng

.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