Name: lensfree on-chip tomographic microscopy employing multi-angle illumination and pixel super-resolution
Uploaded: 2012-08-16T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Lensfree On-chip Tomographic Microscopy Employing Multi-angle Illumination and Pixel Super-resolution at JoVE.com

1. Imaging Setup LOT kan worden gemonteerd in een compacte en lichte veld-draagbare architectuur 8, en subsidiair als een optofluidic microscoop met sectionale beeldvorming vermogen. 9 In dit rapport, maar we zullen de basis-imaging opzet voor een bench-top implementatie te beschrijven in de richting van tomografie van statische monsters. <ol><li> Verlichting Module: in de Lot, gedeeltelijk coherent licht bronnen, zoals light-emitting-diodes (LED&#39;...

<ol>
	<li>Schmitt, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+coherence+tomography+(OCT):+a+review,+J.+Sel.+Top.">Optical coherence tomography (OCT): a review, J. Sel. Top.</a> Quant. Elect. 5, 1205-1215 (1999).</li><li>Keller, P. J., Schmidt, A. D., Wittbrodt, J., Stelzer, E. H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reconstruction+of+zebrafish+early+embryonic+development+by+scanned+light+sheet+microscopy.">Reconstruction of zebrafish early embryonic development by scanned light sheet microscopy.</a> Science. 322, 1065-1069 (2008).</li><li>Sharpe, J., Ahlgren, U., Perry, P., Hill, B., Ross, A., Hecksher-S&#248;rensen, J., Baldock, R., Davidson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+Projection+Tomography+as+a+Tool+for+3D+Microscopy+and+Gene+Expression+Studies.">Optical Projection Tomography as a Tool for 3D Microscopy and Gene Expression Studies.</a> Science. 296, 541-545 (2002).</li><li>Sung, Y., Choi, W., Fang-Yen, C., Badizadegan, K., Dasari, R. R., Feld, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+diffraction+tomography+for+high+resolution+live+cell+imaging.">Optical diffraction tomography for high resolution live cell imaging.</a> Opt. Exp. 17, 266-277 (2009).</li><li>Debailleul, M., Simon, B., Georges, V., Haeberle, O., Lauer, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Holographic+microscopy+and+diffractive+microtomography+of+transparent+samples.">Holographic microscopy and diffractive microtomography of transparent samples.</a> Meas. Sci. Technol. 19, 074009 (2008).</li><li>Charri&#232;re, F., Pavillon, N., Colomb, T., Depeursinge, C., Heger, T. J., Mitchell, E. A. D., Marquet, P., Rappaz, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Living+specimen+tomography+by+digital+holographic+microscopy:+Morphometry+of+testate+amoeba.">Living specimen tomography by digital holographic microscopy: Morphometry of testate amoeba.</a> Opt. Exp. 14, 7005-7013 (2006).</li><li>Isikman, S. O., Bishara, W., Mavandadi, S., Yu, S. W., Feng, S., Lau, R., 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=Lens-free+optical+tomographic+microscope+with+a+large+imaging+volume+on+a+chip.">Lens-free optical tomographic microscope with a large imaging volume on a chip.</a> Proc. Nat. Acad. Sci. 108, 7296-7301 (2011).</li><li>Isikman, S. O., Bishara, W., Sikora, U., Yaglidere, O., Yeah, J., 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=Field-portable+Lensfree+Tomographic+Microscope.">Field-portable Lensfree Tomographic Microscope.</a> Lab Chip. 11, 2222-2230 (2011).</li><li>Isikman, S. O., Bishara, W., Zhu, H., 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=Optofluidic+tomography+on+a+chip.">Optofluidic tomography on a chip.</a> App. Phys. Lett. 98, 161109 (2011).</li><li>Bishara, W., Su, T. W., Coskun, A., 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+on-chip+microscopy+over+a+wide+field-of-view+using+pixel+super-resolution.">Lensfree on-chip microscopy over a wide field-of-view using pixel super-resolution.</a> Opt. Exp. 18, 11181-11191 (2010).</li><li>Messaoudi, C., Boudier, T., Sorzano, C. O. S., Marco, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TomoJ:+tomography+software+for+three-dimensional+reconstruction+in+transmission+electron+microscopy.">TomoJ: tomography software for three-dimensional reconstruction in transmission electron microscopy.</a> BMC Bioinformatics. 8, 288 (2007).</li><li>Heng, X., Erickson, D., Baugh, L. R., Yaqoob, Z., Sternberg, P. W., Psaltis, D., Yang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optofluidic+Microscopy:+A+Method+for+Implementing+High+Resolution+Optical+Microscope+On+A+Chip.">Optofluidic Microscopy: A Method for Implementing High Resolution Optical Microscope On A Chip.</a> Lab on a Chip. 6, 1274-1276 (2006).</li></ol>

Het is belangrijk te benadrukken dat de unieke geometrie van lensfree on-chip holografische microscopie is de kritische factor om pixel super-resolutie en tomografische beeldvorming te bereiken. Aangezien de opgenomen beelden niet verondersteld projectiebeelden zoals onsamenhangend contact imaging nadert 12, maar projectie hologrammen de buiging van het doorgelaten licht tot het afbreuk doet aan de detector digitaal gecorrigeerd holografische reconstructie. Daarom kan variaties in de bemonsteringsfre...

<table border="1"><tbody><tr><td> Naam </td><td> Compay </td><td> Catalog # </td><td> Commentaar </td></tr><tr><td> Lineaire XY fasen </td><td> Newport Corp </td><td> MFB-PP </td><td> Miniatuur Lineaire Stage </td></tr><tr><td> Gemotoriseerde rotatie fase </td><td> Thorlabs </td><td> PRM1Z8 </td><td> Gemotoriseerde Precision Rotatie Mount </td></tr><tr><td> Multimode glasvezel </td><td> Thorlabs </td><td> AFS105/125Y </td><td> Multimode fiber </td></tr><tr><td> Lichtbron </td><td> Newport Corp </td><td> 6255 </td><td> Ozon-free Xenon lamp </td></tr><tr><td> Monochromator </td><td> Newport Corp </td><td> 74100 </td><td> Cornerstone 260 1/4 m Monochromator </td></tr><tr><td> CMOS-sensor array </td><td> Aptina Inc </td><td> MT9P031STC </td><td> 5 Megapixels CMOS-sensor </td></tr><tr><td> C. elegans monster </td><td> Carolina Biosupply </td><td> 173500 </td><td> Wild-type C. elegans </td></tr><tr><td> Levamisol </td><td> Sigma Aldrich </td><td> L9756-5G </td><td> Tetramisool hydrochloride </td></tr></tbody></table>

lensfree on-chip tomographic microscopy employing multi-angle illumination and pixel super-resolution

Tomografische beeldvorming is een veel gebruikt hulpmiddel in de geneeskunde als het kan drie-dimensionale (3D) structurele informatie over de objecten van verschillende grootte weegschalen leveren. In micrometer en millimeter schalen, optische microscopie voorwaarden te bepalen in toenemende mate gebruik als gevolg van de niet-ioniserende karakter van zichtbaar licht, en de beschikbaarheid van een rijke set van verlichting bronnen (zoals lasers en light-emitting-diodes) en detectie-elementen (zoals groot formaat CCD-en CMOS-detector-arrays). Onder de recent ontwikkelde optische microscopie tomografische modaliteiten, kan men onder andere optische coherentie tomografie, optische diffractie tomografie, optische projectie tomografie en licht-sheet microscopie. 1-6 Deze platforms bieden sectionele beeldvorming van cellen, micro-organismen en model dieren, zoals C. elegans, zebravis en muis embryo&#39;s. Bestaande 3D optische warmtebeeldcamera&#39;s hebben over het algemeen relatief omvangrijke en complexe architecturen, het beperken van ee beschikbaarheid van deze apparatuur tot geavanceerde laboratoria, en belemmeren de integratie daarvan met lab-on-a-chip platforms en microfluïdische chips. Om een alternatief tomografische microscoop te bieden, hebben we recent ontwikkelde lensfree optische tomografie (LOT) als een high-throughput, compacte en kosten-effectieve optische tomografie modaliteit. 7 LOT teruggooi het gebruik van lenzen en omvangrijke optische componenten, en in plaats daarvan is gebaseerd op multi-angle verlichting en digitale berekening om diepte-opgelost beeldvorming van micro-objecten te bereiken over een grote beeldvorming volume. Kan veel beeld biologisch monster met een spatiale resolutie van &lt;1 um x &lt;1 um x &lt;3 micrometer in de x, y en z afmetingen respectievelijk over een groot beeldvolume van 15-100 mm 3, en kan bijzonder nuttig voor lab-on-a-chip platforms.

Watch this Scientific Journal Video about Lensfree On-chip Tomographic Microscopy Employing Multi-angle Illumination and Pixel Super-resolution at JoVE.com

Lensfree On-chip Tomographic Microscopy Employing Multi-angle Illumination and Pixel Super-resolution

Lensfree optische tomografie een driedimensionale microscopie techniek die een ruimtelijke resolutie van &lt;1 um heeft x &lt;1 um x &lt;3 urn x, y en z afmetingen respectievelijk over een groot volume beeldvorming van 15-100 mm<sup&gt; 3</sup&gt;, Kan dat bijzonder nuttig zijn voor de integratie met lab-on-a-chip platforms.

Lensfree On-chip Tomografische Microscopie Gebruikmakend van Multi-angle Verlichting en Pixel Super-resolutie

Tomographic imaging has been a widely used tool in medicine as it can provide three-dimensional (3D) structural information regarding objects of different ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biomolecular Detection employing the Interferometric Reflectance Imaging Sensor (IRIS)

Biomolecular Detection employing the Interferometric Reflectance Imaging Sensor IRIS

Biomoleculaire Detectie gebruik de interferometrische reflectie Imaging Sensor (IRIS)

The sensitive measurement of biomolecular interactions has use in many fields and industries such as basic biology and microbiology, ...

On-chip Isotachophoresis for Separation of Ions and Purification of Nucleic Acids

On-chip Isotachophoresis voor de scheiding van ionen en zuivering van nucleïnezuren

Electrokinetic techniques are a staple of microscale applications because of their unique ability to perform a variety of fluidic and electrophoretic ...

On-Chip Endothelial Inflammatory Phenotyping

On-Chip Endotheliale Inflammatoire Fenotypering

Atherogenesis is potentiated by metabolic abnormalities that contribute to a heightened state of systemic inflammation resulting in endothelial ...

A Guide to Structured Illumination TIRF Microscopy at High Speed with Multiple Colors

A Guide to Structured Illumination TIRF Microscopie op hoge snelheid met meerdere kleuren

Optical super-resolution imaging with structured illumination microscopy (SIM) is a key technology for the visualization of processes at the molecular ...

Dry Film Photoresist-based Electrochemical Microfluidic Biosensor Platform: Device Fabrication, On-chip Assay Preparation, and System Operation

Droge Film elektrochemische Microfluidic Biosensor fotoresist gebaseerde Platform: Apparaat Fabrication, On-chip Assay voorbereiding en werking van het systeem

In recent years, biomarker diagnostics became an indispensable tool for the diagnosis of human disease, especially for the point-of-care diagnostics. An ...

Fabrication and Validation of an Organ-on-chip System with Integrated Electrodes to Directly Quantify Transendothelial Electrical Resistance

Fabricage en validatie van een orgel-on-chip systeem met geïntegreerde elektroden te kwantificeren direct signaalcomplexen elektrische weerstand

Organs-on-chips, in vitro models involving the culture of (human) tissues inside microfluidic devices, are rapidly emerging and promise to provide useful ...

Methanol Independent Expression by Pichia Pastoris Employing De-repression Technologies

Methanol Independent Expression by Pichia Pastoris Employing De-repression Technologies

De onafhankelijke expressie methanol door Pichia Pastoris ambtshalve repressie technologieën in dienst

Methanol is a well-established carbon source and inducer for efficient protein production employing Pichia pastoris (P. pastoris) as a host on micro-, lab ...

CRISPR/Cas12a Multiplex Genome Editing of Saccharomyces cerevisiae and the Creation of Yeast Pixel Art

CRISPR/Cas12a Multiplex Genome Editing of Saccharomyces cerevisiae and the Creation of Yeast Pixel Art

CRISPR/Cas12a multiplex genoom bewerking van Saccharomyces cerevisiae en de creatie van gist pixel art

High efficiency, ease of use and versatility of the clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein 9 (CRISPR/Cas9) ...

Applications for Open Source Microplate-Compatible Illumination Panels

Toepassingen voor open source Microplate-compatibele verlichtings panelen

Microplates are commonly used in the modern laboratory environment for a wide variety of tasks both in small-scale laboratory benchtop operations as well ...

Building a Simple and Versatile Illumination System for Optogenetic Experiments

Het bouwen van een eenvoudig en veelzijdig verlichtingssysteem voor optogenetische experimenten

Controlling biological processes using light has increased the accuracy and speed with which researchers can manipulate many biological processes. Optical ...