Lensless dual-color fluorescence imaging device using hybrid filter

하이브리드 필터를 이용한 무렌즈 2색 형광 이미징 장치

소환

Kulmala, N., Sasagawa, K., Treepetchkul, T., Takehara, H., Haruta, M., Tashiro, H., Ohta, J. (2022). 하이브리드 필터를 이용한 무렌즈 2색 형광 이미징 장치. 일본 응용 물리학 저널 , 61 . https://doi.org/10.35848/1347-4065/ac3ef2

키워드

  • 무렌즈 이미징
  • 이중 색상 형광 이미징
  • 하이브리드 필터
  • 광섬유 플레이트(FOP)
  • 여기광 거부
  • 자가형광
  • 이미지 처리
  • 형광 마이크로비즈

짧은

Kulmalaet al. (2022) 녹색 및 적색 형광 성분을 관찰하기 위해 하이브리드 필터를 사용하는 무렌즈 이중 색상 형광 이미징 장치를 조사했습니다.

요약

2022년 일본 응용 물리학 저널(Journal of Applied Physics)에 게재된 이 기사에서는 이중 색상 형광 관찰이 가능한 무렌즈 이미징 장치의 개발에 대해 자세히 설명합니다. 저자 Kulmala et al. , 간섭 필터, 흡수 필터 및 광섬유 플레이트(FOP)를 결합하여 하이브리드 필터를 구성했습니다. 이 하이브리드 필터는 녹색과 빨간색 형광을 투과시키면서 파란색과 노란색 파장의 여기광을 효과적으로 거부합니다.

중요한 발견들:

  • 하이브리드 필터는 FOP 상단에 롱패스 간섭 필터를 배치하고 하단에 노치 간섭 필터를 배치했을 때 우수한 성능을 발휘하여 여기 제거 성능 저하를 효과적으로 최소화했습니다.
  • 여기광의 최적 흡수를 위해 노란색(VY1108) 및 파란색(FDG-007) 필터를 FOP 아래에 배치하는 흡수 필터의 구성도 중요한 것으로 입증되었습니다.
  • 녹색 및 빨간색 형광 구슬을 사용한 테스트에서는 특히 녹색과 빨간색 채널을 분리하는 이미지 처리 기술의 도움을 받아 두 가지 색상을 구별하는 장치의 능력을 보여주었습니다.

제한사항:

  • FOP를 통한 빛의 산란은 간섭 필터의 전반적인 성능을 저하시킬 수 있습니다.
  • 컬러 이미지 센서의 빨간색에 대한 민감도는 녹색보다 높아 이미지 처리 시에도 아티팩트가 발생할 수 있습니다.
  • 이 연구는 접촉식 이미징 장치의 공간 분해능 감소, 특히 등방성 형광 방출로 인한 형광 관찰에서 눈에 띄는 고유한 한계를 인정합니다.

향후 방향:

  • 저자는 잠재적으로 필터 성능을 향상시키기 위해 FOP의 한쪽 면에 두 간섭 필터를 배치하는 등 대체 필터 구성을 탐색할 것을 제안합니다.
  • 형광 분리 정확도를 향상시키기 위해 특히 적색 감도를 줄임으로써 컬러 이미지 센서를 더욱 개선하는 것이 제안되었습니다.
  • 공간 해상도를 향상하려면 입사각 제한 또는 위상 마스크와 같은 광학 시스템 개선과 결합된 디콘볼루션 및 희소 샘플링 기술과 같은 이미지 처리 방법을 조사하는 것이 좋습니다.

출처: https://iopscience.iop.org/article/10.35848/1347-4065/ac3ef2/pdf

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