在超分辨率成像中,同时对多个光体进行光谱差异化,使用玻璃相板成像

科学领域:

• 光学显微镜是一种光学显微镜.
• 超高分辨率成像成像技术
• 生物物理学的生物物理.

背景情况:

• 在光显微镜中,同时对多种光体物种进行成像是具有挑战性的.
• 区分光谱重叠的光体需要先进的技术.
• 点分布函数 (PSF) 工程提供了一种途径来区分单个分子.

研究的目的:

• 开发一种使用工程点分布函数 (X-PSFs) 进行同时多色成像的方法.
• 通过通过其PSF模式来通过光谱区分光体来实现超光谱超分辨率显微镜.
• 为了证明X-PSFs在生物样本超高分辨率成像中的应用.

主要方法:

• 将二氧化相板插入广场光显微镜的里埃平面中.
• 产生不同类物种的波长依赖的,可区分的PSF (X-PSF).
• 使用空间和光谱信息的最大概率估计算法定位PSF.
• 在直接随机光学重建显微镜 (dSTORM) 中与同时多光体照明的应用.

主要成果:

• 在超高分辨率图像中达到大约21nm横向和17nm轴向定位精度.
• 仅根据它们的PSF模式,成功区分了多达三种同时照明的光体物种.
• 展示了强大的性能,每PSF18003500光子和高背景水平 (130400光子/像素).
• 修改后的PSF有效地区分了探测器,其光谱峰值相隔约80nm.

结论:

• 设计的X-PSF为同时进行多色超分辨率成像提供了强大的工具.
• 这种技术克服了光谱重叠的局限性,使多种光体的精确定位和差异化成为可能.
• 基于X-PSF的超光谱超分辨率显微镜适合对生物结构进行详细的成像.