基于哈达马德的活性单像素显微镜的定量相位成像通过强度方程的静止传输来实现

科学领域:

• 光学显微镜是一种光学显微镜.
• 阶段对比成像成像 阶段对比成像
• 生物医学光学 生物医学光学

背景情况:

• 定量阶段成像 (QPI) 对于无标签细胞成像至关重要.
• 基于哈达马德的单像素显微镜 (HSPM) 在某些成像场景中提供了优势.
• 在单像素成像 (SPI) 中现有的QPI方法可以通过光漂白和光毒性来限制.

研究的目的:

• 提出一种新的方法,使用基于哈达马德的单像素显微镜 (HSPM) 来实现定量相成像 (QPI).
• 通过实施静止式传输强度方程 (TIE) 方法,使HSPM中的QPI能够实现.
• 在QPI期间减少光样相互作用,并最大限度地减少光漂白和光毒性.

主要方法:

• 为HSPM开发了一种运输强度方程 (TIE) 的静态实现.
• 集成了一个可调焦镜头 (FTL) 来支持TIE实现.
• 数字微镜装置 (DMD) 用于结构化照明,取代了传统的单相调制器.

主要成果:

• 该方法在HSPM平台上成功实现了定量相位成像.
• 使用DMD和高灵敏光二极管可以最大限度地减少光样相互作用.
• 通过在低功率 (240μW) 上对美国空军测试目标和生物脸细胞进行成像来验证可行性.

结论:

• 提出的方法可以在基于哈达马德的单像素显微镜中进行有效的定量相位成像.
• 该方法显著减少光漂白和光毒性,使其适用于敏感的生物样本.
• 这种技术为无标签,低光相位成像应用提供了一个有前途的替代方案.