간섭 필터와 흡수 필터의 상호 보완적인 조합으로 구현되는 고감도 무렌즈 형광 이미징 장치
소환
기사 제목은 "간섭 필터와 흡수 필터의 상호 보완적인 조합으로 구현되는 고감도 무렌즈 형광 이미징 장치"입니다. 작사는 사사가와 기요타카, 기무라 아야카, 하루타 마키토, 노다 토시히코, 도쿠다 타카시, 오타 준이 맡았다. 저자는 일본 나라에 위치한 나라과학기술연구소 과학기술대학원 재료과학부 출신입니다. 이 기사는 Biomedical Optics Express 에 게재되었습니다. 이 기사는 2018년 9월 1일에 출판된 저널 9권 9호에 게재되어 있습니다. 보다 구체적으로 이 기사는 저널의 4329-4344페이지에 걸쳐 있습니다.
키워드
- 렌즈 없는 이미징
- 형광 이미징
- 배출 필터
- 간섭 필터
- 흡수필터
- 광섬유 플레이트(FOP)
- 감광도
- 여기광 거부
- 자동 형광
- 공간 해상도
- 저속 촬영 이미징
- 세포 배양
- 현장 진료 분석
- 하이브리드 필터
짧은
"간섭 필터와 흡수 필터의 상호 보완적인 조합으로 구현되는 고감도 무렌즈 형광 이미징 장치"라는 기사가 게재되었습니다. 생체의학 광학 익스프레스 ~에 2018년 9월 1일. 저자는 다음과 같습니다. 사사가와 키요타카, 기무라 아야카, 하루타 마키토, 노다 토시히코, 도쿠다 다카시, 오타 준.
요약
무렌즈 형광 이미징 장치는 간섭 필터와 흡수 필터로 구성된 하이브리드 필터를 사용하여 무렌즈 형광 이미징의 문제점을 해결합니다. 이 장치는 108:1의 여기 제거율과 12μm의 공간 분해능을 달성합니다.
기존의 렌즈 없는 형광 이미징의 과제
- 간섭 필터는 형광 현미경에 일반적으로 사용되지만 빛의 입사각에 따라 투과 스펙트럼이 이동하는 문제가 있습니다. 이 효과는 여기 및 방출 피크가 가까운 GFP를 포함하는 세포와 같은 샘플을 이미징할 때 특히 문제가 됩니다. 종종 형광 신호보다 더 강한 산란광이 필터를 통과하여 필터의 효과를 감소시킬 수 있습니다.
- 흡수 필터는 각도 독립적인 투과를 제공하지만 자동 형광으로 인해 방해를 받습니다. 렌즈가 없는 시스템에서는 높은 여기광 강도에서 특히 두드러지는 이 자동 형광이 달성 가능한 제거 성능을 제한합니다.
하이브리드 필터: 솔루션
하이브리드 필터는 간섭 필터와 흡수 필터를 결합하고 이미지 센서 바로 위에 광섬유판(FOP)으로 연결됩니다. 이 조합은 각 필터 유형의 장점을 활용합니다.
- 자동 형광이 낮은 간섭 필터는 산란된 빛을 반사합니다.
- 그러면 흡수 필터가 반사된 빛을 흡수하여 전체 자동 형광을 최소화합니다.
하이브리드 필터의 장점
- 형광 이미징 성능 대폭 향상: 하이브리드 필터는 흡수 필터 단독에 비해 유효 투과율이 1000배 향상되어 약 10-8의 투과율을 달성합니다.
- 명시야 렌즈 없는 이미징 기술과의 호환성: 하이브리드 필터의 평평한 표면은 명시야 이미징 방법과의 통합을 허용하여 듀얼 모드 이미징 기능을 가능하게 합니다.
실험적 검증
하이브리드 필터의 효과는 이미징 실험을 통해 검증됩니다.
- 형광 필름 패턴: 하이브리드 필터를 사용하여 얻은 이미지는 개별 간섭 또는 흡수 필터를 사용하여 얻은 이미지에 비해 우수한 대비 및 선명도를 나타냅니다.
- 형광 구슬: 하이브리드 필터는 배경 소음을 효과적으로 줄여 형광 구슬의 가시성을 향상시킵니다.
- 살아있는 세포의 저속 촬영 이미징: 장치의 컴팩트한 크기 덕분에 CO2 인큐베이터 내에서 HEK293 세포의 저속 촬영 이미징이 가능해 생세포 연구에 대한 잠재력을 입증합니다.
하이브리드 필터 설계는 무렌즈 형광 이미징의 중요한 발전을 나타내며 현장 진단 및 생세포 이미징을 비롯한 다양한 응용 분야에 적합한 소형 고성능 장치 개발을 향한 길을 제공합니다.
출처: https://www.semanticscholar.org/paper/Highly-sensitive-lens-free-flurescent-imaging-by-Sasagawa-Kimura/454fb5bfa4609f9607b10b256f488fc9880d758e