Precise Nanosizing with High Dynamic Range Holography.
Precise Nanosizing with High Dynamic Range Holography.
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利用高动态范围全息术进行精确的纳米尺寸测量
DOI：
10.1021/acs.nanolett.0c03699
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发表时间：
2021-01-13
期刊：
影响因子：
10.8
通讯作者：
Liebel M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ortiz-Orruño U;Jo A;Lee H;van Hulst NF;Liebel M
光学传感是现代诊断的关键推动因素之一。特别是无标记成像模式具有很大的应用前景，因为它们省去了分析前的标记步骤。然而，纳米颗粒的散射信号与其体积的平方成正比。这种不利的比例关系使得对本质上不均匀的临床样本（如细胞外囊泡）进行定量表征极其困难，因为它们的信号变化很容易超出当前可用相机的动态范围。在此，我们引入离轴k空间全息术来规避这一限制。通过对我们显微镜的后焦平面进行成像，我们将所有颗粒的散射信号投射到所有相机像素上，从而将可达到的动态范围大幅提高到高达110分贝。我们通过在200×200μm的视场内检测金属和电介质颗粒并对其进行定量尺寸测定来验证我们的平台，并证明独立进行的信号校准能够正确测定由不同材料制成的颗粒的尺寸。最后，我们展示了细胞外囊泡样本的定量尺寸分布。
Optical sensing is one of the key-enablers of modern diagnostics. Especially label-free imaging modalities hold great promise as they eliminate labelling procedures prior to analysis. However, scattering signals of nanometric particles scale with their volume-square. This unfavourable scaling makes it extremely difficult to quantitatively characterise intrinsically heterogeneous clinical samples, such as extracellular vesicles, as their signal variation easily exceeds the dynamic range of currently available cameras. Here, we introduce off-axis k-space holography that circumvents this limitation. By imaging the back-focal-plane of our microscope we project the scattering signal of all particles onto all camera pixels thus dramatically boosting the achievable dynamic range to up-to 110 dB. We validate our platform by detecting, and quantitatively sizing, metallic and dielectric particles over a 200×200 μm field-of-view and demonstrate that independently performed signal calibrations allow correctly sizing particles made from different materials. Finally, we present quantitative size-distributions of extracellular vesicle samples.
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影响因子：
16
作者：
Bachurski, Daniel;Schuldner, Maximiliane;von Strandmann, Elke Pogge
通讯作者：
von Strandmann, Elke Pogge
DOI：
10.1083/jcb.20.2.199
发表时间：
1964-02
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
CURTIS AS
通讯作者：
CURTIS AS
DOI：
10.1126/science.aar5839
发表时间：
2018-04-27
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Young G;Hundt N;Cole D;Fineberg A;Andrecka J;Tyler A;Olerinyova A;Ansari A;Marklund EG;Collier MP;Chandler SA;Tkachenko O;Allen J;Crispin M;Billington N;Takagi Y;Sellers JR;Eichmann C;Selenko P;Frey L;Riek R;Galpin MR;Struwe WB;Benesch JLP;Kukura P
通讯作者：
Kukura P
影响因子：
--
作者：
TAKEDA, M;INA, H;KOBAYASHI, S
通讯作者：
KOBAYASHI, S
影响因子：
16.6
作者：
Piliarik, Marek;Sandoghdar, Vahid
通讯作者：
Sandoghdar, Vahid