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大標本成像系統中的高分辨率活細胞成像系統是什么?

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大標本成像系統中的高分辨率活細胞成像系統是什么?

發布日期:2021-09-13 作者: 點擊:

大標本成像系統中的高分辨率活細胞成像系統是什么?

標本成像系統中的活細胞成像系統原理為:目前主流的活細胞成像系統從原理上可以分為兩大類:基于寬場反卷積技術和基于共聚焦技術,兩種技術作為目前流行的活細胞成像技術,均可以實現在維持細胞存活的情況下,快速獲取單一焦平面的信號,在具體性能上則各有擅長。

寬場反卷積技術是對光線進行反卷積運算是光學成像領域的成熟技術,早期由美國國家航空航天局開發并成為觀察微弱天體信號的標準技術。去卷積和共聚焦技術是光學顯微鏡領域獲得單一焦平面光線的兩大主流技術。通過將非焦平面的光線還原至焦平面上,大大提高了樣品信號的強度以及圖像的信噪比。

由于去卷積技術設計到大量的后期運算,因此在高性能計算機發明以前,一直受制于運算能力,沒有得到大規模的推廣。隨著近年來計算機性能的大幅提升和價格的下降,去卷積技術逐漸成為光學顯微鏡的主流技術。一個點光源經過顯微鏡的光路,由于鏡片對光線的衍射和散射,后來呈現在觀察者面前的是一個模糊的點,所以點光源變成模糊的點的過程即為卷積。反卷積就是把模糊的點還原成點光源的過程。

大標本成像系統.jpg

共聚焦技術是共聚焦顯微鏡它采用點光源(point lightsource) 照射標本,在焦平面上形成了一個輪廓分明的小的光點(light spot ) ,該點被照射后發出的熒光被物鏡收集,并沿原照射光路回送到探測器。探測器前方有一個針孔(pinhole) ,幾何尺寸可調。

這樣,大標本成像系統中的高分辨率活細胞成像系統的共聚焦技術來自焦平面的光,可以會聚在探測針孔范圍之內,而其它來自焦平面上方或下方的散射光,都被擋在探測針孔之外而不能成象。光束掃描器又分為單光束、多光束或狹縫掃描器幾種。其中單光束掃描獲得的圖像質量較好,狹縫掃描器雖然產生圖像的速率很高(可達實時水平) ,但其圖像信噪比低于單光束掃描,這是因為從狹縫長軸來的漫射光不能被有效遮擋。多光束掃描如碟片式共聚焦是由電動馬達驅動Nipkow 盤旋轉而實現的,其熒光量較低,速率一般較高。

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關鍵詞:大標本成像,標本成像系統,大標本成像系統

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