« La microscopie optique est un outil indispensable pour étudier les phénomènes biologiques complexes en trois dimensions.
La principale caractéristique distinctive de la nouvelle méthode estque cette approche peut simplement être ajoutée à la plupart des systèmes existants et facilement reproduite. Cela rendra le développement disponible à d'autres chercheurs.
Capture d'images multi-focus
Systèmes de microscopie standard basés sur une caméraobtenez des images claires dans un plan focal. Bien que les chercheurs aient essayé différentes stratégies pour acquérir simultanément des images avec différentes profondeurs de mise au point, ces approches nécessitent généralement plusieurs caméras. Ou, par exemple, en utilisant un élément de séparation optique diffractif (DOE) dédié pour créer une image avec une seule caméra. Les deux stratégies sont complexes et DOE n'est pas du tout facile.
Éléments optiques diffractifs -- Cesubstrats optiques présentant des structures de diffraction d'amplitude et/ou de phase sur l'une des surfaces, calculées par ordinateur et fabriquées par lithographie de précision laser ou par faisceau d'électrons.
Les scientifiques ont utilisé un prisme avec un séparateur de faisceau en Z.Il peut être entièrement assemblé à partir de composants standards et peut être facilement appliqué à diverses modalités d’imagerie. Par exemple, avec la fluorescence, la microscopie à contraste de phase ou l'imagerie en champ noir.
Le prisme sépare la lumière détectée pouracquisition simultanée de plusieurs images dans une seule image de caméra. Chaque image de l'échantillon est focalisée à une profondeur différente. L'utilisation d'une caméra haute vitesse avec une grande zone de capteur et un grand nombre de pixels a permis aux chercheurs de distribuer plusieurs images haute résolution sur un seul capteur.
Images multifocales obtenues avecde nouvelles techniques permettent d'estimer le fond défocalisé d'un échantillon de manière beaucoup plus précise qu'avec une seule image. Les chercheurs ont utilisé ces informations pour développer un algorithme amélioré de suppression du flou 3D. Il élimine la lumière de fond défocalisée, qui est souvent un problème avec la microscopie grand angle.
"Notre algorithme avancé de suppression du flouL'image 3D supprime l'arrière-plan très flou des sources en dehors du volume de l'image, explique Xiao. "Cela améliore à la fois le contraste de l'image et le rapport signal / bruit, ce qui rend l'algorithme particulièrement utile pour l'imagerie par fluorescence utilisant des échantillons épais."
Polyvalence éprouvée
Les chercheurs ont démontré une nouvelle technique avecen utilisant des méthodes de microscopie largement utilisées. Ils ont réalisé des images 3D avec un large champ de vision, englobant des centaines de neurones ou des organismes entiers en mouvement libre. Les experts ont également créé des images 3D à haute vitesse de cils de rotifère qui se déplacent tous les centièmes de seconde. Cette expérience a clairement démontré les possibilités d'une nouvelle méthode pour obtenir des images tridimensionnelles de haute qualité.
Pour démontrer les capacités desAlgorithme de suppression du flou 3D, les chercheurs ont visualisé divers spécimens épais, y compris le cerveau d'une souris vivante. Ils ont noté des améliorations significatives du contraste et du rapport signal / bruit. Les chercheurs travaillent actuellement à étendre cette technique afin qu'elle puisse fonctionner avec encore plus de techniques d'imagerie.
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