„Optinė mikroskopija buvo nepakeičiama priemonė tiriant trimačius sudėtingus biologinius
Pagrindinis skiriamasis naujojo metodo bruožas yrakad šį požiūrį galima tiesiog pridėti prie daugelio esamų sistemų ir lengvai pakartoti. Tai padarys šią plėtrą prieinamą kitiems tyrėjams.
Daugiafokusių vaizdų fiksavimas
Standartinės mikroskopinės kameros sistemosgauti aiškius vaizdus vienoje židinio plokštumoje. Nors tyrėjai išbandė skirtingas strategijas, kaip vienu metu gauti vaizdus su skirtingu židinio gyliu, šiems metodams paprastai reikia kelių fotoaparatų. Arba, pavyzdžiui, naudodami specialų difrakcinio optinio atskyrimo elementą (DOE) vaizdui sukurti su viena kamera. Abi strategijos yra sudėtingos, o DOE nėra lengva.
Difrakciniai optiniai elementai -- Taioptiniai substratai, kurių viename iš paviršių yra amplitudės ir (arba) fazinės difrakcijos struktūros, apskaičiuotos kompiuteriu ir pagamintos tiksliąja lazerio arba elektronų pluošto litografija.
Mokslininkai panaudojo prizmę su z spindulio skirstytuvu.Jis gali būti visiškai surinktas iš standartinių komponentų ir gali būti lengvai pritaikytas įvairiems vaizdo gavimo būdams. Pavyzdžiui, naudojant fluorescencinę, fazinio kontrasto mikroskopiją arba tamsaus lauko vaizdą.
Prizmė atskiria aptiktą šviesąvienu metu gaunami keli vaizdai viename fotoaparato kadre. Kiekvienas pavyzdžio vaizdas yra fokusuojamas skirtingu gyliu. Naudojant didelės spartos kamerą su dideliu jutiklio plotu ir dideliu taškų skaičiumi, mokslininkai leido išplatinti kelis didelės raiškos vaizdus viename jutiklyje.
Daugiafokusiai vaizdai, gauti naudojantnauji metodai leidžia daug tiksliau įvertinti defokusuotą pavyzdžio foną, nei galima padaryti su vienu vaizdu. Mokslininkai šią informaciją panaudojo kurdami patobulintą 3D neryškumo pašalinimo algoritmą. Tai pašalina defokusuotą fono šviesą, kuri dažnai yra plataus kampo mikroskopijos problema.
„Mūsų pažangus neryškumo šalinimo algoritmas3D vaizdas slopina toli nefokusuotą foną iš šaltinių, esančių už vaizdo apimties ribų, aiškina Xiao. "Tai pagerina ir vaizdo kontrastą, ir signalo ir triukšmo santykį, todėl algoritmas tampa ypač naudingas atliekant fluorescencinius vaizdus naudojant storus pavyzdžius."
Įrodytas universalumas
Tyrėjai pademonstravo naują technikąnaudojant plačiai naudojamus mikroskopijos metodus. Jie padarė 3D vaizdus su dideliu matymo lauku, apimančiu šimtus neuronų ar ištisus laisvai judančius organizmus. Ekspertai taip pat sukūrė didelės spartos rotiferinių blakstienų 3D vaizdus, kurie juda kas šimtą sekundę. Šis eksperimentas aiškiai parodė naujo metodo galimybes gauti aukštos kokybės trimačius vaizdus.
Pademonstruoti pažengusiųjų galimybes3D neryškumo pašalinimo algoritmas, mokslininkai vizualizavo įvairius storus egzempliorius, įskaitant gyvos pelės smegenis. Jie pastebėjo reikšmingą kontrasto ir signalo ir triukšmo santykio pagerėjimą. Mokslininkai šiuo metu stengiasi išplėsti šią techniką, kad ji galėtų dirbti su dar daugiau vaizdavimo būdų.
Taip pat skaitykite
Kasmetinė misija Arktyje baigėsi ir duomenys nuvilia. Kas laukia žmonijos?
3 ligos dieną dauguma COVID-19 pacientų praranda kvapo pojūtį ir dažnai kenčia nuo slogos
Mokslininkai išsiaiškino, kodėl vaikai yra pavojingiausi COVID-19 nešiotojai