"Optisk mikroskopi har vært et uunnværlig verktøy for å studere tredimensjonale komplekse biologiske
Det viktigste kjennetegnet ved den nye metoden erat denne tilnærmingen ganske enkelt kan legges til de fleste eksisterende systemer og enkelt replikeres. Dette vil gjøre utviklingen tilgjengelig for andre forskere.
Ta bilder med flere fokus
Standard kamerabaserte mikroskopisystemerfå klare bilder i ett fokusplan. Selv om forskere har prøvd forskjellige strategier for samtidig å skaffe bilder med forskjellige dybdeskarphet, krever disse tilnærmingene vanligvis flere kameraer. Eller for eksempel ved å bruke et dedikert Diffractive Optical Separation Element (DOE) for å lage et bilde med et enkelt kamera. Begge strategiene er komplekse, og DOE er ikke lett i det hele tatt.
Diffraktive optiske elementer -- Detteoptiske substrater med amplitude- og/eller fasediffraksjonsstrukturer på en av overflatene, beregnet ved hjelp av en datamaskin og produsert med presisjonslaser- eller elektronstrålelitografi.
Forskerne brukte et prisme med en z-stråledeler.Den kan settes helt sammen av standardkomponenter og kan enkelt brukes på en rekke avbildningsmodaliteter. For eksempel med fluorescens, fasekontrastmikroskopi eller mørkfeltsavbildning.
Prismen skiller det oppdagede lyset forsamtidig anskaffelse av flere bilder i en kameraramme. Hvert bilde i prøven er fokusert på en annen dybde. Ved å bruke et høyhastighetskamera med et stort sensorområde og høyt antall piksler tillot forskere å distribuere flere bilder med høy oppløsning på en enkelt sensor.
Multifokale bilder oppnådd mednye teknikker gjør det mulig å estimere den defokuserte bakgrunnen til en prøve mye mer nøyaktig enn det som kan gjøres med et enkelt bilde. Forskerne brukte denne informasjonen til å utvikle en forbedret algoritme for fjerning av 3D-uskarphet. Det eliminerer defokusert bakgrunnslys, noe som ofte er et problem med vidvinkelmikroskopi.
“Vår avanserte algoritme for fjerning av uskarphet3D-bilde undertrykker langt utenfor fokusbakgrunnen fra kilder utenfor bildevolumet, forklarer Xiao. "Dette forbedrer både bildekontrasten og signal / støy-forholdet, noe som gjør algoritmen spesielt nyttig for fluorescensavbildning ved bruk av tykke prøver."
Bevist allsidighet
Forskere har demonstrert en ny teknikk medved hjelp av mye brukte mikroskopimetoder. De laget 3D-bilder med et stort synsfelt, som omfattet hundrevis av nevroner eller hele fritt bevegelige organismer. Eksperter laget også høyhastighets 3D-bilder av rotifer cilia, som beveger seg hvert hundre sekund. Dette eksperimentet viste tydelig mulighetene for en ny metode for å oppnå tredimensjonale bilder av høy kvalitet.
For å demonstrere avanserte evner3D uskarphetsfjerningsalgoritme, forskerne visualiserte forskjellige tykke prøver, inkludert hjernen til en levende mus. De bemerket betydelige forbedringer i kontrast og signal / støy-forhold. Forskere jobber for tiden med å utvide denne teknikken slik at den kan fungere med enda flere bildebehandlingsteknikker.
Les også
Det årlige oppdraget i Arktis er avsluttet, og dataene er skuffende. Hva venter menneskeheten?
På sykdomsdag 3 mister de fleste COVID-19 pasienter luktesansen og lider ofte av en rennende nese
Forskere har funnet ut hvorfor barn er de farligste bærerne av COVID-19