中国激光, 2018, 45 (2): 0207018, 网络出版: 2018-02-28   

无透镜显微成像技术在即时检测中的应用进展 下载: 2047次特邀综述

Application Progress of Lensless Microscopy Imaging Technology for Point-of-Care Testing
作者单位
1 西安交通大学生命科学与技术学院生物信息工程教育部重点实验室, 陕西 西安 710049
2 西安交通大学仿生工程与生物力学中心, 陕西 西安 710049
3 西安交通大学理学院化学系, 陕西 西安 710049
图 & 表

图 1. 无透镜成像技术装置示意图[27-29]。(a)阴影无透镜显微成像;(b)荧光无透镜显微成像; (c)透射式数字全息无透镜显微成像;(d)反射式数字全息无透镜显微成像

Fig. 1. Schematic of lensless imaging technology[27-29]. (a) Shadow lensless microscopic imaging; (b) fluorescence lenslessmicroscopic imaging; (c) transmission digital holography lensless microscopic imaging; (d) reflective digital holography lensless microscopic imaging

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图 2. 超分辨率算法原理[30]

Fig. 2. Principle of super-resolution algorithm

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图 3. 无透镜数字全息显微成像技术分析腺泡3D结构[53]。(a)腺泡形态的检测装置示意图;(b)正常腺泡;(c)失去极性的腺泡[53]

Fig. 3. 3D structures of acini analyzed by lensless digital holography microscopic imaging technology. (a) Schematic of the device for the detection of acinar morphology; (b) normal acini; (c) acini lack of polarity

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图 4. 无透镜成像技术应用于(a)心脏中毒检测;(b)精子形态分析[57]

Fig. 4. Application of lensless imaging technology for (a) cardiotoxicity detection; (b) sperm shape analysis[57]

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图 5. 应用无透镜成像技术观测细菌。(a)基于润湿的薄膜的无透镜数字同轴全息显微细菌观测装置[59]; (b)基于生物体发光的全细胞传感器生物芯片[63]

Fig. 5. Application of lensless imaging technology for bacteria detection. (a) Bacteria detection device of lensless digital coaxial holography microscopy based on wetting thin film[59]; (b) whole cell biosensor biochip based on biological luminescence[63]

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表 1三种无透镜成像技术比较

Table1. Comparison of three types of lensless imaging technology

SystemLight sourceStructure requirementReconstructionRange of field
Shadow imagingMonochrome orwhite light LEDSample must beclose to CCDSuper-resolution[47-50]Semitransparent oropaque samples
Fluorescence imagingMonochromeLED or laserFiltersSuper-resolution[47-50],compressive sampling[33]Fluorescent samples
Holographic imagingLaserPinholePhase retrieval[40-41],twin image elimination[42],angular spectrum[43]Transparent orsemitransparent samples

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李聪慧, 曹若凡, 许夏瑜, 李菲, 张镇西, 徐峰. 无透镜显微成像技术在即时检测中的应用进展[J]. 中国激光, 2018, 45(2): 0207018. Li Conghui, Cao Ruofan, Xu Xiayu, Li Fei, Zhang Zhenxi, Xu Feng. Application Progress of Lensless Microscopy Imaging Technology for Point-of-Care Testing[J]. Chinese Journal of Lasers, 2018, 45(2): 0207018.

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