Name: lensfree on-chip tomographic microscopy employing multi-angle illumination and pixel super-resolution
Uploaded: 2012-08-16T13:00:00
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1. Imaging-Setup Vieles kann in einem kompakten und leichten tragbaren Feld-Architektur 8 zusammengebaut werden, und alternativ als optofluidischer Mikroskop mit Schnittbildverfahren Fähigkeit. 9 In diesem Bericht werden wir aber die Basic Imaging-Setup für eine Tisch-Implementierung in Richtung Tomographie von statischen beschreiben Proben. <ol><li> Beleuchtung Modul: LOT, teilweise kohärente Lichtquellen wie Licht emittierende Dioden (LEDs) verwe...

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	<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>

Es ist wichtig zu betonen, dass die einzigartige Geometrie der lensfree On-Chip-holographische Mikroskopie die kritische Enabler zu Pixel Super-Resolution und tomographische Bildgebung zu erreichen ist. Da die aufgezeichneten Bilder werden nicht angenommen Projektionsbilder sein, wie in inkohärenten Kontaktabbildungsvorrichtung nähert 12, aber Vorsprung Hologramme, die Beugung des durchgelassenen Lichts, bis sie auf den Detektor auftrifft kann digital holografische Rekonstruktion korrigiert werden....

<table border="1"><tbody><tr><td> Name </td><td> Compay </td><td> Katalog # </td><td> Kommentar </td></tr><tr><td> Linear Kreuztische </td><td> Newport Corp </td><td> MFA-PP </td><td> Miniatur-Lineartisch </td></tr><tr><td> Motorisierte Drehung der Bühne </td><td> Thorlabs </td><td> PRM1Z8 </td><td> Motorisierte Präzisions-Berg </td></tr><tr><td> Multimode-Lichtleitfaser </td><td> Thorlabs </td><td> AFS105/125Y </td><td> Multimode-Glasfaser </td></tr><tr><td> Lichtquelle </td><td> Newport Corp </td><td> 6255 </td><td> Ozon-Xenon-Lampe </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 Megapixel CMOS Sensor </td></tr><tr><td> C. elegans Proben </td><td> Carolina Biosupply </td><td> 173500 </td><td> Wild-Typ C. elegans </td></tr><tr><td> Levamisol </td><td> Sigma Aldrich </td><td> L9756-5G </td><td> Tetramisole Hydrochlorid </td></tr></tbody></table>

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

Tomographischen Bildgebung wurde ein weit verbreitetes Instrument in der Medizin, wie sie dreidimensionale (3D) Struktur-Informationen über Objekte unterschiedlicher Größe skaliert bieten kann. In Mikrometer und Millimeterskalen finden optische Mikroskopie Modalitäten zunehmend aufgrund der nicht-ionisierender Natur des sichtbaren Lichts, und die Verfügbarkeit eines umfassenden Satzes von Lichtquellen (wie Laser und Licht emittierende Dioden-) und Detektorelemente (z. B. großformatigen CCD-und CMOS-Detektor-Arrays). Unter den neu entwickelten optischen Mikroskopie tomographischen Modalitäten, kann man auch die optische Kohärenztomographie, beugungsoptisch Tomographie, optische Projektion und Licht-Tomographie-Blatt-Mikroskopie. 6.1 Diese Plattformen bieten Schnittbildverfahren von Zellen, Mikroorganismen und Tiere wie Modell C elegans, Zebrafisch und Maus-Embryonen. Vorhandene optische 3D-Imager haben in der Regel relativ sperrige und komplexe Architekturen, die Begrenzung the Verfügbarkeit dieser Anlagen zu modernsten Labore, und behindert ihre Integration in Lab-on-a-Chip-Plattformen und Mikrofluidik-Chips. Um eine Alternative tomographischen Mikroskop zu schaffen, haben wir kürzlich entwickelt lensfree optischen Tomographie (LOT) als High-Throughput-, kompakte und kostengünstige optische Tomographie Modalität. 7 LOT verwirft den Einsatz von Linsen und optischen Komponenten sperrig, und statt dessen setzt auf Multi-Angle- Beleuchtung und digitale Berechnung zu tiefenaufgelöste Abbildung von Mikro-Objekte über ein großes Volumen Bildgebung zu erreichen. LOT abbilden kann biologischen Probe mit einer räumlichen Auflösung von &lt;1 um x &lt;1 um x &lt;3 um in der x, y und z jeweils über einen großen Bildgebungsvolumen von 15-100 mm 3, und ist besonders nützlich Lab-on-a-Chip-Plattformen.

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

Lensfree optischen Tomographie ist eine dreidimensionale Mikroskopie-Technik, die eine räumliche Auflösung von &lt;1 um bietet × &lt;1 um x &lt;3 &amp;mgr; m in x-, y-und z-Dimensionen jeweils über einen großen Imaging-Volumen von 15-100 mm<sup&gt; 3</sup&gt; Kann das besonders nützlich sein für die Integration in Lab-on-a-Chip-Plattformen.

Lensfree On-Chip-tomographischen Mikroskopie beschäftigt Multi-Angle-Beleuchtung und Super-Pixel-Auflösung

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

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