OpenSTED:开源的动态强度最小系统,用于刺激性排放消耗显微镜.
Stephanie A Pierce1, Jordan Jacobelli2,3, Katherine S Given4
1University of Colorado Anschutz Medical Campus, Department of Bioengineering, Aurora, Colorado, United States.
Neurophotonics
|June 13, 2024
概括
我们开发了一个开源的动态最小强度 (DyMIN) 系统,以减少激发发射减弱 (STED) 显微镜中的光漂白. 这种具有成本效益的附加功能可以实现高分辨率,长期活细胞成像,并改善信号噪声比.
科学领域:
- 显微镜和成像技术.
- 生物物理学的生物物理.
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 刺激辐射消耗 (STED) 显微镜可提供超高分辨率成像,但受到高激光功率的限制,导致光漂白和样品损坏.
- 现有的STED技术在敏感的生物样本上扎,限制了长期实时成像和高分辨率数据采集.
- 为了减轻这些问题,目前尚无DyMIN (动态强度最小值) 的商业可用的独立模块.
研究的目的:
- 开发和演示一个开源的动态强度最小值 (DyMIN) 系统,用于减少STED显微镜中的光漂白.
- 为了实现活生物样本的增强时间延迟成像,提高分辨率和减少光损伤.
- 为使用STED显微镜的研究人员提供一种可访问和具有成本效益的解决方案.
主要方法:
- 在STED显微镜上设计并实施了一个开源的三步DyMIN系统.
- 该系统使用快速的多重处理器电路和廉价的现场可编程门阵列,由Labview软件控制.
- 软件和电路图作为STED显微镜的独立模块被免费提供.
主要成果:
- 定制的DyMIN系统在珠子,细胞和组织样本的时间间隔成像中显著减少了光漂白.
- 在使用DyMIN的珠子样本中,在50图像序列后,与传统STED相比,记录了更高的信号.
- 该系统证明对活细胞和脑组织切片的时间缩短STED成像有效,展示了其多功能性.
结论:
- 开发的开源DyMIN系统是一种廉价的附加功能,可以有效地减少传统STED显微镜中的光漂白.
- 该系统显著提高了信号噪声比率,促进了活样品的动态时隔STED成像.
- 设计的可访问性使研究人员能够在没有商业限制的情况下提高他们的STED成像能力.


