High-throughput lensfree imaging and characterization of a heterogeneous cell solution on a chip.
High-throughput lensfree imaging and characterization of a heterogeneous cell solution on a chip.
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DOI：
10.1002/bit.22116
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发表时间：
2009-02-15
影响因子：
3.8
通讯作者：
Ozean, Aydogan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Su, Ting-Wei;Seo, Sungkyu;Erlinger, Anthony;Ozean, Aydogan
关键词：
推出了一种高通量片上成像平台，可以在 4 毫米的景深和约 10 平方厘米的视野内快速监测和表征异质解决方案中的各种细胞类型。这个强大的系统可以在约 4 mL 的体积内快速成像/监测多层细胞，无需任何镜头、显微镜物镜或任何机械扫描。在这种高通量无透镜成像方案中，使用光电传感器芯片在不到一秒的时间内检测到整个样品体积内每个微粒的经典衍射图案（即阴影）。然后使用定制开发的“决策算法”对采集的阴影图像进行数字处理，以实现 3D 颗粒位置的识别以及样本体积内每种微粒类型的表征。通过实验结果，我们表明不同的细胞类型（例如红细胞、成纤维细胞等）或其他微粒都表现出独特的不同阴影模式，因此可以使用开发的决策算法快速识别而没有任何歧义，从而实现异质解决方案的高通量表征。这种无透镜芯片细胞成像平台显示出巨大的前景，特别是对于与全球健康问题相关的医疗诊断应用，在资源有限的环境中迫切需要紧凑且经济高效的诊断工具。
A high-throughput on-chip imaging platform that can rapidly monitor and characterize various cell types within a heterogeneous solution over a depth-of-field of 4 mm and a field-of-view of ~10 cm2 is introduced. This powerful system can rapidly image/monitor multiple layers of cells, within a volume of ~4 mL all in parallel without the need for any lenses, microscope-objectives or any mechanical scanning. In this high-throughput lensless imaging scheme, the classical diffraction pattern (i.e., the shadow) of each micro-particle within the entire sample volume is detected in less than a second using an opto-electronic sensor chip. The acquired shadow image is then digitally processed using a custom developed “decision algorithm” to enable both the identification of the particle location in 3D and the characterization of each micro-particle type within the sample volume. Through experimental results, we show that different cell types (e.g., red blood cells, fibroblasts, etc.) or other micro-particles all exhibit uniquely different shadow patterns and therefore can be rapidly identified without any ambiguity using the developed decision algorithm, enabling high-throughput characterization of a heterogeneous solution. This lensfree on chip cell imaging platform shows a significant promise especially for medical diagnostic applications relevant to global health problems, where compact and cost-effective diagnostic tools are urgently needed in resource limited settings.
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DOI：
10.1016/s0140-6736(03)15107-0
发表时间：
2003-12-20
期刊：
Lancet (London, England)
影响因子：
--
作者：
Jong-wook L
通讯作者：
Jong-wook L
影响因子：
7.4
作者：
NIEHREN, S;KINZELBACH, W;WOLFRUM, J
通讯作者：
WOLFRUM, J
影响因子：
6.1
作者：
Novak, Lukas;Neuzil, Pavel;Lee, Shinhan
通讯作者：
Lee, Shinhan
影响因子：
6.1
作者：
Wolff, A;Perch-Nielsen, IR;Telleman, P
通讯作者：
Telleman, P
DOI：
10.1109/jstqe.2005.857743
发表时间：
2005-07-01
影响因子：
4.9
作者：
Lien, V;Zhao, K;Lo, YH
通讯作者：
Lo, YH