基于贝塞尔光板照明的斑马鱼光成像平台.
Chuhui Wang1,2, Dongmei Su3, Ziheng Zhang2
1Precision Medicine and Public Health, Tsinghua-Berkeley Shenzhen Institute, Tsinghua University, Shenzhen, Guangdong 518055, China.
Biomedical optics express
|May 5, 2025
概括
我们使用贝塞尔光板光显微镜 (LSFM) 创建了一个3D斑马鱼成像平台. 该系统使用电调镜头 (ETL) 进行自动重定焦,改善图像质量,用于研究活斑马鱼结构和血液流动.
科学领域:
- 生物医学成像技术 生物医学成像技术
- 显微镜技术 显微镜技术
- 斑马鱼模型系统系统
背景情况:
- 像斑马鱼这样的生物样本的三维 (3D) 成像对于理解复杂的结构和功能至关重要.
- 传统的光板光显微镜 (LSFM) 面临着由于光路长度变化而在3D采集期间失焦的挑战.
- 开发先进的成像平台对于高分辨率的生物过程体内可视化至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证一个新的3D斑马鱼光成像平台.
- 解决和克服3D LSFM中的失焦问题,使用电调镜头 (ETL).
- 为了提高图像质量,并使斑马鱼血管,淋巴系统和血液流动的精确可视化.
主要方法:
- 使用贝塞尔光板光显微镜 (LSFM) 进行3D成像.
- 在检测路径中集成了一个电调镜头 (ETL),用于自动重定焦.
- 实施了一个样本移动的轴向扫描方法和一个新的自动重定位算法,考虑样本异构性.
- 开发了一种放大校准方法,用于精确的体积合成和基于硬件的背景消除技术.
主要成果:
- ETL有效地纠正了失焦,提供了令人满意的重定焦与低数值光圈目标.
- 自动重定焦方法在没有数学信号限制的情况下证明了稳定性.
- 放大校准提高了3D体积合成的精度.
- 基于硬件的背景减法显著提高了图像质量,超过了先进的消噪算法.
- 成功成像活斑马鱼的淋巴和血管结构,以及高保真度的血液流动.
结论:
- 开发的3D LSFM平台与基于ETL的自动重新聚焦提供了对斑马鱼成像的可靠和高性能解决方案.
- 该系统可实现高分辨率,无解卷可视化复杂的生物结构和活体动态.
- 这个平台的进步有助于更好地了解斑马鱼生物学和疾病模型.
