"Optiskā mikroskopija ir bijusi neaizstājams instruments, lai pētītu trīsdimensiju kompleksu bioloģisko
Jaunās metodes galvenā atšķirīgā iezīme irka šo pieeju var vienkārši pievienot lielākajai daļai esošo sistēmu un viegli atkārtot. Tas padarīs attīstību pieejamu citiem pētniekiem.
Daudzfokusu attēlu uzņemšana
Standarta kameru bāzes mikroskopijas sistēmasiegūt skaidrus attēlus vienā fokusa plaknē. Lai gan pētnieki ir izmēģinājuši dažādas stratēģijas, kā vienlaikus iegūt attēlus ar dažādu fokusa dziļumu, šīs pieejas parasti prasa izmantot vairākas kameras. Vai, piemēram, izmantojot īpašu difrakcijas optiskās atdalīšanas elementu (DOE), lai izveidotu attēlu ar vienu kameru. Abas stratēģijas ir sarežģītas, un DOE nemaz nav viegli.
Difrakcijas optiskie elementi -- Šisoptiski substrāti ar amplitūdas un/vai fāzes difrakcijas struktūrām uz vienas no virsmām, kas aprēķinātas ar datoru un izgatavotas ar precīzas lāzera vai elektronu staru litogrāfijas palīdzību.
Zinātnieki izmantoja prizmu ar z-staru sadalītāju.To var pilnībā salikt no standarta komponentiem, un to var viegli izmantot dažādām attēlveidošanas metodēm. Piemēram, ar fluorescenci, fāzes kontrasta mikroskopiju vai tumšā lauka attēlveidošanu.
Prizma atdala noteikto gaismuvienlaikus vairāku attēlu iegūšana vienā kameras rāmī. Katrs parauga attēls tiek fokusēts citā dziļumā. Ātrgaitas kameras izmantošana ar lielu sensora laukumu un lielu pikseļu skaitu ļāva pētniekiem vienā sensorā izplatīt vairākus augstas izšķirtspējas attēlus.
Multifokālie attēli, kas iegūti arjaunie paņēmieni ļauj daudz precīzāk novērtēt parauga defokusēto fonu, nekā to var izdarīt ar vienu attēlu. Pētnieki izmantoja šo informāciju, lai izstrādātu uzlabotu 3D izplūšanas noņemšanas algoritmu. Tas novērš defokusētu fona gaismu, kas bieži ir platleņķa mikroskopijas problēma.
“Mūsu uzlabotais izplūšanas noņemšanas algoritms3D attēls nomāc tālu ārpus fokusa fona no avotiem, kas atrodas ārpus attēla apjoma, skaidro Sjao. "Tas uzlabo gan attēla kontrastu, gan signāla un trokšņa attiecību, kas padara algoritmu īpaši noderīgu fluorescences attēlveidošanai, izmantojot biezus paraugus."
Pierādīta daudzpusība
Pētnieki ir parādījuši jaunu tehniku arizmantojot plaši izmantotas mikroskopijas metodes. Viņi izgatavoja 3D attēlus ar lielu redzes lauku, aptverot simtiem neironu vai veselus brīvi kustīgus organismus. Eksperti arī izveidoja ātrgaitas rotifer cilia 3D attēlus, kas pārvietojas ik sekundes simtdaļu. Šis eksperiments skaidri parādīja jaunas metodes iespējas kvalitatīvu trīsdimensiju attēlu iegūšanai.
Lai parādītu progresīvo spējas3D izplūšanas noņemšanas algoritms pētnieki vizualizēja dažādus biezus paraugus, tostarp dzīvas peles smadzenes. Viņi atzīmēja būtiskus kontrasta un signāla / trokšņa attiecību uzlabojumus. Pētnieki pašlaik strādā pie šīs tehnikas paplašināšanas, lai tā varētu darboties ar vēl vairāk attēlveidošanas paņēmieniem.
Lasīt arī
Ikgadējā misija Arktikā ir beigusies, un dati rada vilšanos. Kas gaida cilvēci?
Slimības 3. dienā lielākajai daļai COVID-19 pacientu zūd oža un bieži cieš no iesnas
Zinātnieki ir noskaidrojuši, kāpēc bērni ir visbīstamākie COVID-19 nesēji