深度体积超高分辨率成像在厚厚的生物标本与稀疏扫描SIM扫描

科学领域:

• 生物光子学和先进的显微镜技术.
• 开发用于生物研究的新型成像模式.

背景情况:

• 高分辨率光显微镜在深厚的样本中面临挑战,原因是光散射和有限的透率.
• 结构化照明显微镜 (SIM) 提供超高分辨率,但对散射敏感,阻碍了体积成像.
• 现有的方法在复杂的生物环境中难以进行深度成像.

研究的目的:

• 开发一种超高分辨率显微镜技术,用于在厚厚的活体样本中进行深度成像.
• 克服传统SIM在易散的生物样本中的局限性.
• 为了实现高对比度,密集的生物结构的体积可视化.

主要方法:

• 引入稀疏扫描SIM (SS-SIM),集成快速激光扫描与像素定位强度调制和sCMOS检测.
• 利用单光子或双光子激发来实现多功能深度成像应用.
• 实施浸水目标,以达到高达300/600微米的成像深度.

主要成果:

• SS-SIM实现了大约150nm的空间分辨率.
• 在成像深度内的广场显微镜上保持了1.6/1.7倍 (侧向/轴向) 的分辨率增强.
• 成功实现了密集生物样本的体积可视化,包括厚组织,有机体和小生物.

结论:

• SS-SIM提供了一种强大而简单的方法,用于深度超分辨率成像.
• 这种技术显著扩大了SIM对具有挑战性的生物样本的适用性.
• 在复杂的生物环境中,SS-SIM提供了用于高对比度体积成像的实用解决方案.