用于在环境室中的生物细胞样品的三维无标记光学成像的系统和方法技术方案

技术编号:23351971 阅读:96 留言:0更新日期:2020-02-15 06:57
本发明专利技术涉及一种在环境室(例如成像培养箱)内实现的新颖的无标记层析成像干涉测量技术,其提供对生物细胞的三维(3D)折射率分布的快速捕获。

A system and method of three-dimensional unlabeled optical imaging for biological cell samples in an environmental chamber

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在环境室中的生物细胞样品的三维无标记光学成像的系统和方法
本专利技术涉及一种用于容纳在环境室(environmentalchamber)中的生物细胞样品的三维无标记光学成像的系统和方法。
技术介绍
下面列出了被认为是与本公开的主题的背景相关的参考文献:1.Choi,W.等人Tomographicphasemicroscopy.Nat.Methods4,717–719(2007).2.Isikman,S.O.等人Lens-freeopticaltomographicmicroscopewithalargeimagingvolumeonachip.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.108,7296–7301(2011).3.Kim,K.等人High-resolutionthree-dimensionalimagingofredbloodcellsparasitizedbyplasmodiumfalciparumandin-situhemozoincrystalsusingopticaldiffra本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对在体外的生物细胞的样品的非侵入性成像的系统,所述系统包括:/n环境室,其用于容纳所述样品;所述环境室包括干涉测量层析成像模块,所述干涉测量层析成像模块被配置成和可操作来产生朝向所述样品的照明光束并在不同角度处产生所述生物细胞的多个干涉测量投影;以及/n控制单元,其被配置成和可操作来执行所述照明光束的旋转和所述样品的旋转中的至少一个,接收干涉测量投影图像,处理所述图像以将相位投影创建到3D傅里叶空间中,并生成所述样品的3D折射率分布。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170706 US 62/529,0801.一种用于对在体外的生物细胞的样品的非侵入性成像的系统,所述系统包括:
环境室,其用于容纳所述样品;所述环境室包括干涉测量层析成像模块,所述干涉测量层析成像模块被配置成和可操作来产生朝向所述样品的照明光束并在不同角度处产生所述生物细胞的多个干涉测量投影;以及
控制单元,其被配置成和可操作来执行所述照明光束的旋转和所述样品的旋转中的至少一个,接收干涉测量投影图像,处理所述图像以将相位投影创建到3D傅里叶空间中,并生成所述样品的3D折射率分布。


2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述环境室包括微流控通道,所述微流控通道被配置成和可操作来执行下列操作中的至少一个:基于介电电泳力使至少一个样品流动、被捕集、旋转以及操纵所述样品。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的系统,其中,所述环境室包括被配置成和可操作来捕集所述样品并使所述样品在大约0°至大约360°的旋转角度范围内旋转的捕集元件。


4.根据权利要求3所述的系统,其中,所述捕集元件包括光镊或流控旋转元件中的至少一个,以实现在不同角度处产生所述样品的所述多个干涉测量投影期间实现在所述环境室内的所述生物细胞的旋转。


5.根据权利要求1到4中的任一项所述的系统,其中,所述干涉测量层析成像模块包括离轴干涉仪和明视场显微镜。


6.根据权利要求1到5中的任一项所述的系统,其中,所述控制单元被配置成和可操作来计算包括所述样品的3D蛋白质含量的定量参数,所述定量参数包括细胞体积、表面积、3D形状和干质量密度中的至少一个。


7.根据权利要求1到6中的任一项所述的系统,其中,所述控制单元被配置成和可操作来在所有轴上在大约0.5微米的分辨率下重建所述样品的3D折射率分布。


8.根据权利要求1到7中的任一项所述的系统,包括环境条件控制模块,所述环境条件控制模块耦合到所述环境室并且被配置成和可操作来测量和维持在所述环境室内的环境条件。


9.根据权利要求1到8中的任一项所述的系统,其中,所述干涉测量层析成像模块被配置成和可操作来同时在不同角度处照射所述样品,从而执行光学多路复用,使得多个旋转全息图同时被投影。


10.根据权利要求9所述的系统,其中,所述干涉测量层析成像模块包括光栅元件,所述光栅元件被配置成和可操作来将所述照明光束分成多个间隔开的光束,从而在空间频率域中分离复合波前。


11.根据权利要求1到10中的任一项所述的系统,还包括被配置为同时一起获取在空间频率域中不重叠的多个离轴干涉图样的检测器。


12.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:纳坦·特茨维·沙克德
申请(专利权)人:特拉维夫大学拉莫特有限公司
类型:发明
国别省市:以色列;IL

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