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通过旋转相干散射(ROCS)显微镜中的图像具有出色的对比度和分辨率

发布:guangxuedaren    |    2018-10-29 17:00    阅读:393
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作为内部活细胞的小结构在毫秒时间尺度上移动,这通常远远超出超分辨率荧光显微镜的成像速率。相反,提供高光子密度的无标记成像技术可以在>100Hz下操作。对于简单的结构,利用静态激光束的倾斜相干照明显着地增加了图像对比度和分辨率,而复杂结构的照射导致图像充满斑点。值得注意的是,通过随后从所有方位角方向倾斜照射结构来产生无伪影的图像。这是旋转相干散射显微镜的工作原理,目前在没有荧光团漂白的情况下可以实现150nm空间和10ms时间分辨率,因此对活细胞成像非常有益。然而,在一次扫描期间复杂形成旋转相干散射图像和图像光谱,即不同散斑图案的叠加仍然不清楚。近日,来自德国弗莱堡大学的Alexander Rohrbach课题组通过实验和计算机模拟研究斑点状干涉图案对暗场模式下的最终图像对比度和分辨率的影响,以及通过在明场模式中添加参考波。通过与实验结果的比较,研究人员提出了一个理论框架,通过识别不同的光谱分量来描述真实空间和??空间中的旋转相干散射图像形成。此外,研究人员还通过旋转漫射器改变相干度,从而证明来自多次散射的最大空间相干性和最大散斑干涉提供了最佳的图像对比度和分辨率。研究人员发现,在几微米的距离内发射的基波的交叉相关性对图像形成有积极作用,并且不像通常认为的那样扭曲图像形成。通过了解时间和空间中图像斑点的组成,未来的相干显微镜应该可以为活细胞的高速世界提供新的见解。

图 装置示意图

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