在多光子结构化照明显微镜中的双解卷,用于深层组织超分辨率成像

科学领域:

• 生物医学成像学 生物医学成像学
• 显微镜的使用方法
• 光学是什么?光学是什么?光学是什么?

背景情况:

• 生物组织成像受到异常的阻碍,减少分辨率和对比度,特别是在超分辨率显微镜中.
• 基于硬件的自适应光学 (AO) 可以纠正误差,但复杂而昂贵,限制了它们的使用.
• 深层组织成像需要先进的技术来克服散射和偏差.

研究的目的:

• 为多光子结构化照明显微镜开发一个计算适应光学 (AO) 框架.
• 为了实现具有成本效益的,深层组织超高分辨率成像,最小的硬件修改.
• 在厚厚的生物样本中克服传统成像技术的局限性.

主要方法:

• 为多光子结构化照明显微镜开发了一个计算的AO框架.
• 一个摄像头取代了光探测器,以捕捉扫描的图像序列.
• 使用双解卷算法来纠正激发和发射误差,恢复一个没有误差的物体光谱.

主要成果:

• 该框架通过最小的硬件更改实现了深层组织超高分辨率成像.
• 在180微米的深度,在小鼠大脑组织中获得了130nm的侧面分辨率.
• 该方法成功地保持了超分辨率能力,而传统的解卷失败了.

结论:

• 计算型的AO框架为基于硬件的AO提供了一个具有成本效益和可访问性的替代方案.
• 这种方法显著扩大了生物研究中高分辨率深层组织成像的潜力.
• 该技术克服了样本诱导的误差,改善了厚样本的图像质量和分辨率.