Name: lensless fluorescent microscopy on a chip
Uploaded: 2011-08-17T13:00:00
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A. Ozcan reconnaît avec gratitude le soutien de la NSF Career Award, le Prix du jeune chercheur ONR 2009 et le Prix du directeur des NIH Innovateur Nouveau DP2OD006427 du Bureau du Directeur de la NIH. Les auteurs remercient également le soutien de la Fondation Bill &amp; Melinda Gates Foundation, Amériques Fondation Vodafone, et NSF BISH programme (sous Bourses # 0754880 et 0930501).

Dans cette section, nous passerons en revue les méthodes expérimentales de notre lensless sur puce plateforme de microscopie fluorescente 1-4. Pour démontrer les capacités de cette technique, nous allons montrer des résultats d&#39;imagerie sur puce pour les micro-particules fluorescentes et étiquetés globules blancs. Même s&#39;il n&#39;est pas question ici, la même plate-forme de microscopie à fluorescence lensfree peut également être utilisé pour les animaux image Autorisation des modèles de ...

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	<li>Coskun, A. F., Su, T., Ozcan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wide+field-of-view+lens-free+fluorescent+imaging+on+a+chip.">Wide field-of-view lens-free fluorescent imaging on a chip.</a> Lab Chip. 10, 824-824 (2010).</li><li>Coskun, A. F., Sencan, I., Su, T., Ozcan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lensless+wide-field+fluorescent+imaging+on+a+chip+using+compressive+decoding+of+sparse+objects.">Lensless wide-field fluorescent imaging on a chip using compressive decoding of sparse objects.</a> Opt. Express. 18, 10510-10523 (2010).</li><li>Coskun, A. F., Sencan, I., Su, T., Ozcan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lensfree+Fluorescent+On-Chip+Imaging+of+Transgenic+Caenorhabditis+elegans+Over+an+Ultra-Wide+Field-of-View.">Lensfree Fluorescent On-Chip Imaging of Transgenic Caenorhabditis elegans Over an Ultra-Wide Field-of-View.</a> PLoS ONE. 6, e15955-e15955 (2011).</li><li>Coskun, A. F., Sencan, I., Su, T., Ozcan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wide-field+lensless+fluorescent+microscopy+using+a+tapered+fiber-optic+faceplate+on+a+chip.">Wide-field lensless fluorescent microscopy using a tapered fiber-optic faceplate on a chip.</a> Analyst. , (2011).</li><li>Seo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Throughput+Lens-Free+Blood+Analysis+on+a+Chip.">High-Throughput Lens-Free Blood Analysis on a Chip.</a> Analytical Chemistry. 82, 4621-4627 (2010).</li><li>Mudanyali, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compact,+light-weight+and+cost-effective+microscope+based+on+lensless+incoherent+holography+for+telemedicine+applications.">Compact, light-weight and cost-effective microscope based on lensless incoherent holography for telemedicine applications.</a> Lab Chip. 10, 1417-1417 (2010).</li><li>Tseng, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lensfree+microscopy+on+a+cellphone.">Lensfree microscopy on a cellphone.</a> Lab Chip. 10, 1787-1787 (2010).</li><li>Lucy, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+iterative+technique+for+the+rectification+of+observed+distributions.">An iterative technique for the rectification of observed distributions.</a> The Astronomical Journal. 79, 745-745 (1974).</li><li>Richardson, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bayesian-Based+Iterative+Method+of+Image+Restoration.">Bayesian-Based Iterative Method of Image Restoration.</a> J. Opt. Soc. Am. 62, 55-59 (1972).</li><li>Biggs, D. S. C., Andrews, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acceleration+of+iterative+image+restoration+algorithms.">Acceleration of iterative image restoration algorithms.</a> Appl. Opt. 36, 1766-1775 (1997).</li><li>Candes, E., Wakin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Introduction+To+Compressive+Sampling.">An Introduction To Compressive Sampling.</a> Signal Processing Magazine, IEEE. 25, 21-30 (2008).</li><li>Kim, S., Koh, K., Lustig, M., Boyd, S., Gorinevsky, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Interior-Point+Method+for+Large-Scale+L1-Regularized+Least+Squares.">An Interior-Point Method for Large-Scale L1-Regularized Least Squares.</a> Selected Topics in Signal Processing, IEEE. 1, 606-617 (2007).</li><li>Candes, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+restricted+isometry+property+and+its+implications+for+compressed+sensing.">The restricted isometry property and its implications for compressed sensing.</a> Comptes Rendus Mathematique. 346, 589-592 (2008).</li><li>Baraniuk, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compressive+Sensing+[Lecture+Notes].">Compressive Sensing [Lecture Notes].</a> Signal Processing Magazine, IEEE. 24, 118-121 (2007).</li><li>Romberg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+via+Compressive+Sampling.">Imaging via Compressive Sampling.</a> Signal Processing Magazine, IEEE. 25, 14-20 (2008).</li></ol>

Nous avons démontré une plate-forme sur puce microscopie fluorescente qui peut atteindre, par exemple, &lt;4μm résolution spatiale plus, par exemple,&gt; 0,6 à 8 cm 2 champ de vue sans l&#39;utilisation de tout les lentilles, mécanique à balayage ou à couche mince interférences filtres. Dans cette technique, avec l&#39;utilisation d&#39;une façade en fibre optique ou une bougie, l&#39;émission de fluorescence à partir des objets est recueilli avec une 2D-éventail de câbles de fibre optique avant...

<table border="1"><tbody><tr><th> Nom du produit </th><th> Société </th><th> Numéro de catalogue </th></tr><tr><td> Charge-Coupled Device (CCD) </td><td> KODAK </td><td> KAF-8300 </td></tr><tr><td> Charge-Coupled Device (CCD) </td><td> KODAK </td><td> KAF-11002 </td></tr><tr><td> Charge-Coupled Device (CCD) </td><td> KODAK </td><td> KAF-39000 </td></tr><tr><td> Complementary Metal-Oxide Semiconductor-(CMOS) </td><td> Microns </td><td> MT9T031C12STCD </td></tr><tr><td> LED haute puissance source de lumière </td><td> Thorlabs </td><td> M455L2-C2 </td></tr><tr><td> Haute puissance LED pilote </td><td> Thorlabs </td><td> LEDD1B </td></tr><tr><td> Fibre couplé source de lumière LED </td><td> Mightex </td><td> FCS-0625-000 </td></tr><tr><td> Stylo à vide </td><td> Edmund Optics </td><td> NT57-636 </td></tr><tr><td> 2, 4, 10 um Fluospheres </td><td> Invitrogen </td><td> F-8826, F-8859, F-8836 </td></tr><tr><td> RBS tampon de lyse 1X </td><td> eBioscience </td><td> 00-4333 </td></tr><tr><td> Réactifs SYTO étiquetage 16 </td><td> Invitrogen </td><td> S7578 </td></tr><tr><td> Fibre optique façade </td><td> Edmund Optics </td><td> NT55-142 </td></tr><tr><td> Fibre optique conique </td><td> Edmund Optics </td><td> NT55-134 </td></tr><tr><td> Prismes </td><td> Edmund Optics </td><td> NT47-626, NT45-403 </td></tr><tr><td> Filtres </td><td> Edmund Optics </td><td> NT39-417 </td></tr><tr><td> PDMS élastomères </td><td> Dow Corning </td><td> Slygard 184 </td></tr></tbody></table>

lensless fluorescent microscopy on a chip

Sur puce imagerie sans lentille, en général vise à remplacer encombrants à base de lentilles des microscopes optiques avec plus simples et plus compacts, en particulier pour les applications de criblage à haut débit. Cette plateforme technologique émergente a le potentiel d&#39;éliminer la nécessité d&#39;encombrants et / ou coûteux composants optiques grâce à l&#39;aide de nouvelles théories et des algorithmes de reconstruction numérique. Dans le même sens, ici nous montrer une modalité sur puce microscopie fluorescente qui peut atteindre, par exemple, &lt;4μm résolution spatiale sur un ultra-grand champ de vision (FOV) de&gt; 0,6 à 8 cm 2, sans l&#39;utilisation de toute lentilles , mécanique à balayage ou à couche mince filtres d&#39;interférence basée. Dans cette technique, d&#39;excitation fluorescente est atteint grâce à une interface prisme ou hémisphériques de verre éclairé par une source incohérente. Après interaction avec le volume de l&#39;objet entier, cette lumière d&#39;excitation est rejetée par Total-interne de réflexion (TIR) ​​processus qui se déroule au bas de l&#39;échantillon micro-fluidique puce. L&#39;émission de fluorescence à partir des objets excité est alors recueilli par une façade en fibre optique ou d&#39;un cône et est livré à un réseau de capteurs optoélectroniques tels que une charge-coupled-device (CCD). En utilisant une compression-échantillonnage algorithme basé décodage, l&#39;acquisition lensfree premières images fluorescentes de l&#39;échantillon peut être rapidement traitées pour produire, par exemple, &lt;4μm résolution sur un FOV de&gt; 0,6 à 8 cm 2. Par ailleurs, empilés verticalement micro-canaux qui sont séparées par exemple, 50-100 um peut également être imagées avec succès en utilisant les mêmes lensfree plateforme de microscopie sur-puce, ce qui augmente encore le débit global de cette modalité. Ce compact sur puce plateforme d&#39;imagerie fluorescente, avec un décodeur rapide compression derrière elle, pourrait être assez utile pour haut-débit cytométrie, rares recherche sur les cellules et les puces-analyse.

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Lensless Fluorescent Microscopy on a Chip

Un lensless sur puce plateforme de microscopie à fluorescence est démontré que peut objets image fluorescente sur un ultra-grand champ de vue des ex,&gt; 0,6 à 8 cm2 avec &lt;4μm résolution à l&#39;aide d&#39;un échantillonnage à la compression basée algorithme de décodage. Un tel compact et à large champ modalité d&#39;imagerie fluorescente sur puce pourrait être précieuse pour les haut-débit cytométrie, rares recherche sur les cellules et les puces-analyse.

Lensless microscopie à fluorescence sur une puce

On-chip lensless imaging in general aims to replace bulky lens-based optical microscopes with simpler and more compact designs, especially for ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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