“กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในการศึกษาทางชีววิทยาเชิงซ้อนสามมิติ
คุณสมบัติที่แตกต่างหลักของวิธีการใหม่คือวิธีนี้สามารถเพิ่มลงในระบบที่มีอยู่ส่วนใหญ่และจำลองแบบได้ง่าย สิ่งนี้จะทำให้นักวิจัยคนอื่นสามารถพัฒนาได้
การถ่ายภาพแบบหลายโฟกัส
ระบบกล้องจุลทรรศน์ที่ใช้กล้องมาตรฐานรับภาพที่ชัดเจนในระนาบโฟกัสเดียว แม้ว่านักวิจัยจะลองใช้กลยุทธ์ต่างๆในการรับภาพพร้อมกันที่มีความลึกของการโฟกัสที่แตกต่างกัน แต่วิธีการเหล่านี้มักต้องใช้กล้องหลายตัว หรือตัวอย่างเช่นใช้ Diffractive Optical Separation Element (DOE) เพื่อสร้างภาพด้วยกล้องตัวเดียว ทั้งสองกลยุทธ์มีความซับซ้อนและ DOE ไม่ใช่เรื่องง่ายเลย
องค์ประกอบทางแสงแบบหักเห -- นี้พื้นผิวเชิงแสงที่มีโครงสร้างแอมพลิจูดและ/หรือโครงสร้างการเลี้ยวเบนเฟสบนพื้นผิวด้านใดด้านหนึ่ง คำนวณโดยใช้คอมพิวเตอร์และผลิตโดยการพิมพ์หินด้วยเลเซอร์หรือลำแสงอิเล็กตรอนที่มีความแม่นยำ
นักวิทยาศาสตร์ใช้ปริซึมที่มีตัวแยกซีบีมสามารถประกอบได้อย่างสมบูรณ์จากส่วนประกอบมาตรฐาน และสามารถนำไปใช้กับวิธีการสร้างภาพที่หลากหลายได้อย่างง่ายดาย ตัวอย่างเช่น ด้วยแสงเรืองแสง กล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์เฟส หรือการถ่ายภาพสนามมืด
ปริซึมแยกแสงที่ตรวจพบสำหรับการได้มาหลายภาพพร้อมกันในกรอบกล้องเดียว แต่ละภาพในตัวอย่างจะโฟกัสที่ความลึกที่แตกต่างกัน การใช้กล้องความเร็วสูงที่มีพื้นที่เซ็นเซอร์ขนาดใหญ่และพิกเซลจำนวนมากทำให้นักวิจัยสามารถเผยแพร่ภาพความละเอียดสูงหลายภาพบนเซ็นเซอร์เดียวได้
ภาพ Multifocal ที่ได้รับด้วยเทคนิคใหม่ทำให้สามารถประเมินพื้นหลังที่ไม่โฟกัสของตัวอย่างได้แม่นยำกว่าการทำในภาพเดียว นักวิจัยใช้ข้อมูลนี้เพื่อพัฒนาอัลกอริธึมการลบภาพเบลอ 3 มิติที่ปรับปรุงใหม่ ช่วยขจัดแสงพื้นหลังที่พร่ามัวซึ่งมักเป็นปัญหากับกล้องจุลทรรศน์มุมกว้าง
“ อัลกอริทึมการลบภาพเบลอขั้นสูงของเราภาพ 3 มิติยับยั้งพื้นหลังที่อยู่ไกลจากโฟกัสจากแหล่งที่มาภายนอกระดับเสียงของภาพเสี่ยวอธิบาย "สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงทั้งความคมชัดของภาพและอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนซึ่งทำให้อัลกอริทึมมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการถ่ายภาพเรืองแสงโดยใช้ตัวอย่างหนา ๆ "
ความเก่งกาจที่พิสูจน์แล้ว
นักวิจัยได้แสดงให้เห็นถึงเทคนิคใหม่ด้วยโดยใช้วิธีการใช้กล้องจุลทรรศน์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย พวกเขาสร้างภาพ 3 มิติที่มีมุมมองกว้างครอบคลุมเซลล์ประสาทหลายร้อยเซลล์หรือสิ่งมีชีวิตที่เคลื่อนไหวได้อย่างอิสระทั้งหมด ผู้เชี่ยวชาญยังสร้างภาพ 3 มิติความเร็วสูงของโรติเฟอร์ซิเลียที่เคลื่อนที่ทุก ๆ ร้อยวินาที การทดลองนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงความเป็นไปได้ของวิธีการใหม่ในการได้ภาพสามมิติคุณภาพสูง
เพื่อแสดงให้เห็นถึงความสามารถขั้นสูงอัลกอริธึมการลบภาพเบลอ 3 มิตินักวิจัยได้มองเห็นชิ้นงานที่มีความหนาต่างๆรวมถึงสมองของหนู พวกเขาสังเกตเห็นการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญในด้านความคมชัดและอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน ขณะนี้นักวิจัยกำลังดำเนินการเพื่อขยายเทคนิคนี้เพื่อให้สามารถทำงานร่วมกับเทคนิคการถ่ายภาพได้มากขึ้น
อ่านยัง
ภารกิจประจำปีในอาร์กติกสิ้นสุดลงแล้วและข้อมูลน่าผิดหวัง อะไรรอมนุษยชาติอยู่?
ในวันที่ 3 ของการเจ็บป่วยผู้ป่วย COVID-19 ส่วนใหญ่สูญเสียความรู้สึกในการดมและมักจะมีอาการน้ำมูกไหล
นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าเหตุใดเด็กจึงเป็นพาหะของโควิด -19 ที่อันตรายที่สุด