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Quelle est microscopie holographique de Digitals ?

La microscopie holographique de Digitals (DHM) est un type de microscopie qui combine l'olographie digitale avec la microscopie pour permettre aux cellules transparentes d'être conçue avec les plaques de culture cellulaire classiques.

DHM est distinct d'autres types de microscopie parce qu'il ne recrée pas une image projetée du spécimen mais produit au lieu un hologramme digital à partir des ondes lumineuses qui ont réussi par le spécimen. Un algorithme numérique de reconstruction dans un ordinateur est employé pour produire l'hologramme. Dans la microscopie traditionnelle, une représentation formant la lentille est employée pour produire l'échantillon d'image.

How Interactive Visualization Led to Insights in Digital Holographic Microscopy | SciPy 2014 | Rebec

Boîte de vitesses et réflexion DHM

Il y a deux types distincts de microscopie holographique digitale : boîte de vitesses DHM et réflexion DHM.

La boîte de vitesses DHM mesure la différence dans le circuit optique d'un faisceau qui se déplace par l'échantillon s'analysant. Ce type de microscopie est souvent utile en mesurant les composantes micro-optiques, les dispositifs microfluidic, et les défectuosités à l'intérieur des échantillons transparents.

La réflexion DHM produit une image basée sur le front des ondes réfléchi de l'échantillon. Ceci fournit une vue de la topographie de la surface témoin par la réflexion.

Procédé

L'olographie emploie le concept que les ondes lumineuses produisent des configurations d'interférence assimilées à ceux produites par des ondes d'eau.

Deux faisceaux de lumière laser sont employés pour produire un hologramme.  Un faisceau, appelé le faisceau témoin, illumine l'échantillon, alors que l'autre, connu sous le nom de faisceau de référence, ne traverse pas l'échantillon.

Selon le type de DHM étant employé, l'échantillon imprimera le faisceau témoin par la réflexion ou la boîte de vitesses. Le faisceau témoin et le faisceau de référence viennent alors ensemble de nouveau pour produire une configuration d'interférence qui permet à l'empreinte témoin d'être enregistrée dans l'hologramme.

Le centre fin de DHM est complété en logiciel digital, suivant l'enregistrement des ondes lumineuses. L'hologramme enregistré est traité avec un ordinateur pour produire des images holographiques au-dessus de plusieurs différentes distances focales.

Applications

L'olographie a été initialement inventée en tant que des moyens d'augmenter sur les utilisations de la microscopie électronique. Cependant, elle jamais a été vraiment appliquée d'une voie pratique à la microscopie électronique et l'olographie a, en fait, prouvé pour être employée jusqu'à un degré sensiblement plus grand dans la photomicroscopie.

Dans cet endroit, elle a été prouvée pour aider à la caractérisation 3D des échantillons et à la caractérisation quantitative des cellules.

En sciences de la vie, la boîte de vitesses DHM peut fournir la mesure quantitative de phase (QPM) ou la représentation quantitative de phase (QPI) des cellules sous tension. Car la technique n'influence pas le fonctionnement des cellules, ceci rend la possibilité d'entreprendre des études à long terme sur les mêmes cellules possible.

En science des matériaux et sciences de la vie, la réflexion DHM est souvent utilisée dans des laboratoires de recherches et d'industriel, en particulier pour la caractérisation statique 3D et dynamique. D'autres applications comprennent :

  • Inspection de défectuosité
  • Mesure de MEMS
  • Topographie extérieure
  • Fini extérieur
  • Film mince structuré

Avantages de DHM

Il y a plusieurs avantages importants que la microscopie holographique digitale offre. Par exemple, elle le rend possible à la caractérisation statique 3D et dynamique des structures témoin à déterminer, même pour les objectifs transparents tels que les cellules biologiques vivantes. Supplémentaire, elle active des mesures dynamiques de l'échantillon s'analysant.  

La microscopie holographique de Digitals tient compte également de la lecture très rapide des surfaces, sans mouvement mécanique vertical du besoin qui est exigé par d'autres types de microscopie pour se concentrer sur le sujet. Au lieu de cela, une orientation digitale automatique est possible.

En conclusion, DHM peut également être une option très économique dans le domaine de la microscopie. Moins lentilles et objectifs sont nécessaires pour que la microscopie fonctionne parce que les diodes lasers et les capteurs d'images prennent leur place, qui rend les composantes d'un microscope holographique digital relativement peu coûteuses.

Références                                                

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24152227
  2. http://www.phiab.se/technology/holographic-microscopy
  3. https://www.youtube.com/watch?v=ezyT3gg3YNk
  4. http://faculty.cas.usf.edu/mkkim/papers.pdf/2010%20SR%201%20018005.pdf

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Last Updated: Feb 26, 2019

Yolanda Smith

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Yolanda Smith

Yolanda graduated with a Bachelor of Pharmacy at the University of South Australia and has experience working in both Australia and Italy. She is passionate about how medicine, diet and lifestyle affect our health and enjoys helping people understand this. In her spare time she loves to explore the world and learn about new cultures and languages.

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