There is an ongoing technological revolution in the field of biomedical instruments. Consequently, high performance healthcare devices have led to remarkable economic developments in the medical hardware industry. Until now, nearly all optical bio-imaging systems are based on the 2-dimensional imaging chip architecture. In fact, recent developments in digital micromirror devices (DMDs) are gradually making their way from conventional optical projection displays into biomedical instruments. As an ultrahigh-speed spatial light modulator, the DMD may offer a range of new applications including real-time biomedical sensing or imaging, as well as orientation tracking and targeted screening. Given its short history, the use of DMD in biomedical and healthcare instruments has emerged only within the past decade. In this paper, we first provide an overview by summarizing all reported cases found in the literature. We then critically analyze the general pros and cons of using DMD, specifically in terms of response speed, stability, accuracy, repeatability, robustness, and degree of automation, in relation to the performance outcome of the designated instrument. Particularly, we shall focus our discussion on the use of Micro-Electro-Mechanical System (MEMS)-based devices in a set of representative instruments including the surface plasmon resonance biosensor, optical microscopes, Raman spectrometers, ophthalmoscopes, and the micro stereolithographic system. Finally, the prospects of using the DMD approach in biomedical or healthcare systems and possible next generation DMD-based biomedical devices are presented.

中文翻译：

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数字微镜器件（DMD）在生物医学仪器中的应用

生物医学仪器领域正在进行一场技术革命。因此，高性能医疗保健设备已导致医疗硬件行业的显着经济发展。到目前为止，几乎所有的光学生物成像系统都基于二维成像芯片架构。事实上，数字微镜设备 (DMD) 的最新发展正在逐渐从传统的光学投影显示器进入生物医学仪器。作为一种超高速空间光调制器，DMD 可以提供一系列新应用，包括实时生物医学传感或成像，以及方向跟踪和目标筛选。鉴于其短暂的历史，在生物医学和医疗保健仪器中使用 DMD 只是在过去十年中才出现。在本文中，我们首先通过总结文献中发现的所有报告病例来提供概述。然后，我们批判性地分析了使用 DMD 的一般优缺点，特别是在响应速度、稳定性、准确性、可重复性、稳健性和自动化程度方面，与指定仪器的性能结果相关。特别是，我们将重点讨论基于微机电系统 (MEMS) 的设备在一组代表性仪器中的使用，包括表面等离子体共振生物传感器、光学显微镜、拉曼光谱仪、检眼镜和微立体光刻系统。最后，介绍了在生物医学或医疗保健系统中使用 DMD 方法的前景以及可能的下一代基于 DMD 的生物医学设备。然后，我们批判性地分析了使用 DMD 的一般优缺点，特别是在响应速度、稳定性、准确性、可重复性、稳健性和自动化程度方面，与指定仪器的性能结果相关。特别是，我们将重点讨论基于微机电系统 (MEMS) 的设备在一组代表性仪器中的使用，包括表面等离子体共振生物传感器、光学显微镜、拉曼光谱仪、检眼镜和微立体光刻系统。最后，介绍了在生物医学或医疗保健系统中使用 DMD 方法的前景以及可能的下一代基于 DMD 的生物医学设备。然后，我们批判性地分析了使用 DMD 的一般优缺点，特别是在响应速度、稳定性、准确性、可重复性、稳健性和自动化程度方面，与指定仪器的性能结果相关。特别是，我们将重点讨论基于微机电系统 (MEMS) 的设备在一组代表性仪器中的使用，包括表面等离子体共振生物传感器、光学显微镜、拉曼光谱仪、检眼镜和微立体光刻系统。最后，介绍了在生物医学或医疗保健系统中使用 DMD 方法的前景以及可能的下一代基于 DMD 的生物医学设备。与指定工具的性能结果相关的稳健性和自动化程度。特别是，我们将重点讨论基于微机电系统 (MEMS) 的设备在一组代表性仪器中的使用，包括表面等离子体共振生物传感器、光学显微镜、拉曼光谱仪、检眼镜和微立体光刻系统。最后，介绍了在生物医学或医疗保健系统中使用 DMD 方法的前景以及可能的下一代基于 DMD 的生物医学设备。与指定工具的性能结果相关的稳健性和自动化程度。特别是，我们将重点讨论基于微机电系统 (MEMS) 的设备在一组代表性仪器中的使用，包括表面等离子体共振生物传感器、光学显微镜、拉曼光谱仪、检眼镜和微立体光刻系统。最后，介绍了在生物医学或医疗保健系统中使用 DMD 方法的前景以及可能的下一代基于 DMD 的生物医学设备。我们将重点讨论基于微机电系统 (MEMS) 的设备在一组代表性仪器中的使用，这些仪器包括表面等离子体共振生物传感器、光学显微镜、拉曼光谱仪、检眼镜和微立体光刻系统。最后，介绍了在生物医学或医疗保健系统中使用 DMD 方法的前景以及可能的下一代基于 DMD 的生物医学设备。我们将重点讨论基于微机电系统 (MEMS) 的设备在一组代表性仪器中的使用，这些仪器包括表面等离子体共振生物传感器、光学显微镜、拉曼光谱仪、检眼镜和微立体光刻系统。最后，介绍了在生物医学或医疗保健系统中使用 DMD 方法的前景以及可能的下一代基于 DMD 的生物医学设备。