„Optická mikroskopia je nepostrádateľným nástrojom na štúdium trojrozmerných komplexných biologických
Hlavným rozlišovacím znakom novej metódy ježe tento prístup je možné jednoducho pridať k väčšine existujúcich systémov a ľahko replikovať. Toto umožní vývoj ďalším výskumníkom.
Zachytávanie obrázkov s viacerými zaostreniami
Štandardné kamerové mikroskopické systémyzískajte jasné obrázky v jednej ohniskovej rovine. Aj keď vedci vyskúšali rôzne stratégie simultánneho získavania snímok s rôznymi hĺbkami zaostrenia, tieto prístupy zvyčajne vyžadujú použitie viacerých fotoaparátov. Alebo napríklad pomocou špeciálneho prvku difrakčnej optickej separácie (DOE) na vytvorenie obrazu pomocou jediného fotoaparátu. Obe stratégie sú zložité a DOE nie je vôbec jednoduché.
Difrakčné optické prvky -- Totooptické substráty s amplitúdovými a/alebo fázovými difrakčnými štruktúrami na jednom z povrchov, vypočítané pomocou počítača a vyrobené presnou laserovou litografiou alebo litografiou s elektrónovým lúčom.
Vedci použili hranol s rozdeľovačom lúčov Z.Dá sa kompletne zostaviť zo štandardných komponentov a dá sa jednoducho aplikovať na rôzne zobrazovacie modality. Napríklad pomocou fluorescencie, mikroskopie s fázovým kontrastom alebo zobrazovania v tmavom poli.
Hranol oddeľuje detekované svetlo presimultánne získanie niekoľkých snímok v jednom ráme fotoaparátu. Každý obrázok vo vzorke je zameraný na inú hĺbku. Použitie vysokorýchlostného fotoaparátu s veľkou plochou snímača a vysokým počtom pixelov umožnilo výskumníkom distribuovať viac snímok s vysokým rozlíšením na jeden snímač.
Multifokálne obrázky získané pomocounové techniky umožňujú odhadnúť rozostrené pozadie vzorky oveľa presnejšie, ako je to možné pri jedinom obrázku. Vedci použili tieto informácie na vývoj vylepšeného algoritmu odstránenia 3D rozmazania. Eliminuje rozostrenie pozadia, čo je pri širokouhlej mikroskopii často problém.
"Náš pokročilý algoritmus odstránenia rozmazania."3D obraz potláča zaostrené pozadie zo zdrojov mimo objemu obrazu, vysvetľuje Xiao. „To zlepšuje kontrast obrazu aj pomer signálu k šumu, čo robí tento algoritmus obzvlášť užitočným pre fluorescenčné zobrazovanie pomocou hrubých vzoriek.“
Osvedčená všestrannosť
Vedci demonštrovali novú techniku spomocou široko používaných metód mikroskopie. Vytvorili 3D obrázky s veľkým zorným poľom, ktoré obsahovali stovky neurónov alebo celé voľne sa pohybujúce organizmy. Odborníci tiež vytvorili vysokorýchlostné 3D obrázky mihalníc, ktoré sa pohybujú každú stotinu sekundy. Tento experiment jasne preukázal možnosti novej metódy získavania vysokokvalitných trojrozmerných obrázkov.
Predviesť schopnosti pokročilýchAlgoritmus odstránenia 3D rozmazania, vedci vizualizovali rôzne hrubé vzorky vrátane mozgu živej myši. Zaznamenali výrazné zlepšenie kontrastu a odstupu signálu od šumu. Vedci v súčasnosti pracujú na rozšírení tejto techniky tak, aby mohla pracovať s ešte viac zobrazovacími technikami.
Prečítajte si tiež
Každoročná misia v Arktíde sa skončila a údaje sú sklamaním. Čo čaká ľudstvo?
V deň 3 choroby väčšina pacientov COVID-19 stratí čuch a často trpí nádchou.
Vedci zistili, prečo sú deti najnebezpečnejším nosičom látky COVID-19