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  • 低成本高速度——一種新型高速三維隨機(jī)讀取顯微鏡

    作者:深圳灣實(shí)驗(yàn)室 侯尚國(guó) 來源:投稿 時(shí)間:2024-11-14 21:42 閱讀:78 [投稿]
    研究團(tuán)隊(duì)提出了一種新型的具有遠(yuǎn)程聚焦系統(tǒng)的三維隨機(jī)讀取共聚焦顯微成像技術(shù)(3D-DyFI)。相比傳統(tǒng)的三維隨機(jī)讀取成像方法,該技術(shù)在保持空間分辨率的同時(shí),將軸向響應(yīng)時(shí)間提升了34倍,實(shí)現(xiàn)了高達(dá)500 Hz的成像刷新率。

    2.高時(shí)間分辨率與空間分辨率表征

    為表征3D-DyFI的空間分辨性能,研究團(tuán)隊(duì)通過測(cè)量不同側(cè)向和軸向位置的PSF,并在較大掃描范圍(40μm × 40μm × 10μm)內(nèi)驗(yàn)證了其分辨率均勻性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果(圖2)顯示,3D-DyFI的平均空間分辨率在x、y、z軸分別為319 ± 55 nm、405 ± 56 nm和1.10 ± 0.11μm,且在整個(gè)成像范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。 


    圖2.在三維圖像中進(jìn)行不同位置的三維空間分辨率表征

    在時(shí)間分辨率方面,研究團(tuán)隊(duì)將3D-DyFI與傳統(tǒng)壓電平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明,3D-DyFI在x、y、z軸的響應(yīng)時(shí)間分別為0.74 ms、0.82 ms和0.65 ms,顯著優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)(13.6 ms、9.3 ms和22.3 ms)。特別是在z軸上,3D-DyFI的響應(yīng)時(shí)間提升了約34倍,實(shí)現(xiàn)了近乎各向同性的高速響應(yīng),這對(duì)于快速隨機(jī)讀取成像至關(guān)重要(圖3)。


    圖3.3D-DyFI和壓電平臺(tái)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的比較分析

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