"מיקרוסקופיה אופטית הייתה כלי הכרחי לחקר ביולוגי מורכב תלת מימדי
המאפיין הבולט העיקרי של השיטה החדשה הואשניתן להוסיף גישה זו לרוב המערכות הקיימות ולשכפל אותה בקלות. זה יהפוך את הפיתוח לרשות חוקרים אחרים.
צילום תמונות מרובות מיקוד
מערכות מיקרוסקופיות מבוססות מצלמה סטנדרטיותלהשיג תמונות ברורות במישור מוקד אחד. אף על פי שחוקרים ניסו אסטרטגיות שונות לרכישת תמונות בו זמנית בעומק מיקוד שונה, גישות אלה דורשות בדרך כלל שימוש במספר מצלמות. או, למשל, באמצעות אלמנט ייעודי להפרדה אופטית Diffractive (DOE) ליצירת תמונה במצלמה אחת. שתי האסטרטגיות מורכבות, ו- DOE לא קל בכלל.
אלמנטים אופטיים עקיפים -- זהמצעים אופטיים עם מבני עקיפה משרעת ו/או פאזה על אחד המשטחים, מחושבים באמצעות מחשב ומיוצרים בליטוגרפיה מדויקת של לייזר או קרן אלקטרונים.
המדענים השתמשו במנסרה עם מפצל קרן z.ניתן להרכיב אותו לחלוטין ממרכיבים סטנדרטיים וניתן ליישם אותו בקלות על מגוון שיטות הדמיה. לדוגמה, עם פלואורסצנטי, מיקרוסקופ ניגודיות פאזה או הדמיית שדה כהה.
המנסרה מפרידה בין האור שזוהה עבוררכישה בו זמנית של מספר תמונות במסגרת מצלמה אחת. כל תמונה במדגם ממוקדת בעומק שונה. השימוש במצלמה מהירה עם שטח חיישנים גדול ומספר פיקסלים גבוה אפשר לחוקרים להפיץ מספר תמונות ברזולוציה גבוהה על חיישן יחיד.
תמונות מולטיפוקליות שהושגו עםטכניקות חדשות מאפשרות לאמוד את הרקע הלא ממוקד של מדגם בצורה הרבה יותר מדויקת ממה שניתן לעשות עם תמונה אחת. החוקרים השתמשו במידע זה כדי לפתח אלגוריתם משופר להסרת טשטוש תלת ממדי. זה מבטל אור רקע ממוקד, שלעתים קרובות מהווה בעיה במיקרוסקופ רחב זווית.
"האלגוריתם המתקדם שלנו להסרת טשטושתמונה תלת מימדית מדכאת רקע הרבה מחוץ למיקוד ממקורות מחוץ לנפח התמונה, מסביר שיאו. "זה משפר הן את ניגודיות התמונה והן את יחס האות לרעש, מה שהופך את האלגוריתם לשימושי במיוחד להדמיית פלואורסצנטי באמצעות דגימות עבות."
צדדיות מוכחת
חוקרים הדגימו טכניקה חדשה עםבאמצעות שיטות מיקרוסקופיות בשימוש נרחב. הם יצרו תמונות תלת ממדיות עם שדה ראייה גדול, המקיף מאות נוירונים או אורגניזמים שלמים הנעים חופשי. מומחים יצרו גם תמונות תלת ממדיות מהירות של סיביות רוטיפר הנעות כל מאית השנייה. ניסוי זה הדגים בבירור את האפשרויות של שיטה חדשה להשגת תמונות תלת מימד איכותיות.
להפגין יכולות של מתקדמיםאלגוריתם הסרת טשטוש תלת ממדי, החוקרים דמיינו דגימות עבות שונות, כולל מוח של עכבר חי. הם ציינו שיפורים משמעותיים ביחס הניגודיות וביחס האות לרעש. החוקרים עובדים כיום על הרחבת טכניקה זו כך שתוכל לעבוד בטכניקות הדמיה עוד יותר.
קרא גם
המשימה השנתית בארקטי הסתיימה והנתונים מאכזבים. מה מחכה לאנושות?
ביום המחלה השלישי, רוב החולים ב- COVID-19 מאבדים את חוש הריח שלהם ולעיתים קרובות סובלים מנזלת
מדענים גילו מדוע ילדים הם הנשאים המסוכנים ביותר של COVID-19