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 monteras i en kompakt och lätt fältet bärbar arkitektur 8 och alternativt som en optofluidic mikroskop med sektionerad avbildning förmåga. 9 I denna rapport kommer vi emellertid att beskriva Basic Imaging konfiguration för en bänkbaserade genomförandet mot tomografi av statisk prover. <ol><li> Belysning Modul: I LOT, kan delvis koherenta ljuskällor såsom Ijusemitterande-dioder (LED) användas. För experimentella fle...

<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>

Det är viktigt att betona att den unika geometri lensfree on-chip holografisk mikroskopi är den kritiska möjliggörare för att nå pixel super-upplösning och tomografisk avbildning. Eftersom inspelade bilderna inte antas vara projektion bilder som i osammanhängande kontakt avbildning närmar 12, men projektion hologram, den diffraktion av ljus tills det träffar detektorn kan digitalt korrigeras genom holografisk rekonstruktion. Därför kan variationer i prov-till-sensor-avstånd redovisas. De...

<table border="1"><tbody><tr><td> Namn </td><td> Compay </td><td> Katalog # </td><td> Kommentar </td></tr><tr><td> Linjära XY steg </td><td> Newport Corp </td><td> UD-PP </td><td> Miniature Linjär Stage </td></tr><tr><td> Motoriserade rotation steget </td><td> Thorlabs </td><td> PRM1Z8 </td><td> Motoriserad Precision Rotation Mount </td></tr><tr><td> Optisk multimodfiber </td><td> Thorlabs </td><td> AFS105/125Y </td><td> Multimode Fiber </td></tr><tr><td> Ljuskällan </td><td> Newport Corp </td><td> 6255 </td><td> Ozonfri Xenon lampa </td></tr><tr><td> Monokromator </td><td> Newport Corp </td><td> 74.100 </td><td> Cornerstone 260 1/4 m. monokromator </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 prov </td><td> Carolina Biosupply </td><td> 173.500 </td><td> Vild-typ C. elegans </td></tr><tr><td> Levamisol </td><td> Sigma Aldrich </td><td> L9756-5G </td><td> Tetramisol hydroklorid </td></tr></tbody></table>

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

Tomografiska avbildning har varit ett vanligt verktyg inom medicinen som den kan ge tredimensionella (3D) strukturell information om objekt av olika storlek skalor. I mikrometer och millimeter skala, optisk mikroskopi formerna finner ökande användning på grund av den icke-joniserande natur synligt ljus, och tillgången till en rik uppsättning av belysning källor (såsom lasrar och lysdioder-dioder) och element detektion (t.ex. stora format CCD och CMOS-detektor-arrays). Bland de nyligen utvecklade optiska tomografiska mikroskopi modaliteter, kan man innefatta optisk koherens tomografi, optisk diffraktion tomografi, optisk projektion tomografi och ljus-arks-mikroskopi. 1-6 Dessa plattformar ger genomskärning avbildning av celler, mikroorganismer och djur modell som C. elegans, zebrafisk och embryon mus. Befintliga 3D optiska kameror har i allmänhet relativt skrymmande och komplex arkitektur, vilket begränsar the tillgängligheten av dessa utrustningar till avancerade laboratorier, och hindrar deras integrering med lab-on-a-chip plattformar och mikroflödessystem chips. För att ge ett alternativ tomografiska mikroskop, utvecklade vi nyligen lensfree optisk tomografi (LOT) som en hög genomströmning, kompakt och kostnadseffektiv optisk tomografi modalitet. 7 LOT utkast användning av linser och skrymmande optiska komponenter, och i stället förlitar sig på multi-vinkel belysning och digital beräkning för att uppnå djup-löst avbildning av mikro-objekt över en stor avbildning volym. Mycket kan bilden biologiskt prov vid en spatial upplösning på &lt;1 ^ m x &lt;1 ^ m x &lt;3 ^ m i x-, y-och z-dimension, respektive, över ett stort avbildningsvolymen av 15-100 mm 3 och kan vara särskilt användbara för lab-on-a-chip plattformar.

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 optisk tomografi är en tre-dimensionell mikroskopi teknik som erbjuder en rumslig upplösning på mindre än 1 m × &lt;1 mikrometer × &lt;3 im i x-, y-och z-mått, respektive, över ett stort imaging-volym 15-100 mm<sup&gt; 3</sup&gt;, Vilket kan vara särskilt användbart för integration med lab-on-a-chip plattformar.

Lensfree On-chip tomografiska Mikroskopi Använda Multi-vinkel belysning och Pixel Super upplösning

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

Biomolekylära Detection anställa interferometriska Sensor Reflektans Imaging (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 isotakofores för separation av joner och rening av nukleinsyror

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 Endothelial inflammatorisk Fenotypning

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

En guide till strukturerad belysning TIRF Mikroskopi Höghastighets med flera färger

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

Torr Film fotoresist-baserade elektrokemiska mikroflödessystem Biosensor plattform: Enhet Fabrication, On-chip Assay förberedelse och systemdrift

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

Tillverkning och validering av en orgel-on-chip System med integrerad elektroder direkt kvantifiera Transendothelial resistans

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

Metanol oberoende uttryck av Pichia Pastoris sysselsätter de förtryck teknik

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 genom redigering av Saccharomyces cerevisiae och skapandet av jäst 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

Applikationer för öppen källkod Microplate-kompatibla belysnings paneler

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

Bygga ett enkelt och mångsidigt belysningssystem för optogenetiska experiment

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