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基于高速相位型空间光调制器的双光子多焦点结构光显微技术 被引量：3
1
作者 喻欢欢 张晨爽 +2 位作者 林丹樱 于斌 屈军乐 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期389-397,共9页
多焦点结构光照明显微镜(multifocal structured illumination microscopy, MSIM)能在50μm的成像深度内实现2倍于衍射极限分辨率的提升,但在对厚样品成像时,散射光和离焦光限制了其层析能力和图像衬度.双光子多焦点结构光照明显微镜(tw... 多焦点结构光照明显微镜(multifocal structured illumination microscopy, MSIM)能在50μm的成像深度内实现2倍于衍射极限分辨率的提升,但在对厚样品成像时,散射光和离焦光限制了其层析能力和图像衬度.双光子多焦点结构光照明显微镜(two-photon MSIM, 2P-MSIM)克服了样品组织散射的影响,进一步提高了MSIM的成像深度和成像特性.然而,现有的2P-MSIM通常采用振镜扫描成像,系统复杂,灵活性差.为了解决上述问题,本文提出了一种基于高速相位型空间光调制器(spatial light modulator, SLM)的双光子多焦点结构光照明超分辨显微成像系统,通过在SLM上同时加载生成多焦点阵列的相位图和线性相位光栅的相位图,实现了多焦点阵列的产生和在样品面上的高精度的并行数字随机寻址扫描和激发成像,结合像素重定位和反卷积技术实现了三维双光子多焦点结构光超分辨成像,解决了扫描振镜在2P-MSIM成像中的机械惯性问题,同时降低了系统的复杂性,提升了灵活性.在此基础上,利用搭建的2P-MSIM开展了小鼠肾组织切片和铃兰根茎双光子超分辨成像实验,验证了该方法的三维超分辨成像能力,对于2P-MSIM的发展具有重要的意义. 展开更多
关键词 多焦点结构光照明显微技术 双光子 荧光显微镜 空间光调制器
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新型多焦点结构光显微成像技术 被引量：1
2
作者 耿金华 龙志军 张炜 《农业工程与装备》 2020年第8期44-47,共4页
多焦点结构光显微镜(Multifocal structured illumination microscopy,MSIM)采用多点扫描和探测技术,可以快速获取厚样品的三维结构信息。尽管MSIM技术具有一定的超分辨和层析成像能力,但是现有MSIM技术的深层离焦荧光抑制效果不够理想... 多焦点结构光显微镜(Multifocal structured illumination microscopy,MSIM)采用多点扫描和探测技术,可以快速获取厚样品的三维结构信息。尽管MSIM技术具有一定的超分辨和层析成像能力,但是现有MSIM技术的深层离焦荧光抑制效果不够理想,在成像结果中容易产生较强的背景信号。为此,本文提出了一种改进的MSIM方法,可以在保证横向分辨率的前提下显著提高层析成像能力,并利用仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 厚样品成像 多焦点结构光 层析-超分辨成像
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平场复用多焦点结构光照明超分辨显微成像
3
作者 葛阳阳 何灼奋 +4 位作者 黄黎琳 林丹樱 曹慧群 屈军乐 于斌 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期343-351,共9页
多焦点结构光照明显微技术(multifocal structured illumination microscopy,MSIM)能在50μm的成像深度内和1Hz的成像速度下实现两倍于衍射极限分辨率的提升,相比传统的宽场结构光照明显微技术,具有较大的成像深度和层析能力,更适合应... 多焦点结构光照明显微技术(multifocal structured illumination microscopy,MSIM)能在50μm的成像深度内和1Hz的成像速度下实现两倍于衍射极限分辨率的提升,相比传统的宽场结构光照明显微技术,具有较大的成像深度和层析能力,更适合应用于厚样品的长时程三维超分辨成像.然而,MSIM存在成像速度慢、图像处理过程复杂等问题.本文提出了一种基于平场复用多焦点结构光照明的快速超分辨显微成像方法和系统(flat-field multiplexed MSIM,FM-MSIM),通过在照明光路中插入光束整形器件,将高斯光束转变为均为分布的平顶光束,提高激发点阵的强度均匀性和扩大视场;通过将每个衍射受限的激发点沿y方向延长,形成新的多路复用多焦点阵照明图案,提高能量利用率,减少扫描步数,进而提高成像速度和信噪比;结合基于多重测量矢量模型的稀疏贝叶斯学习图像重构算法,简化图像重构步骤,在保证空间分辨率的同时实现至少4倍于传统MSIM的成像速度.在此基础上,利用搭建的FM-MSIM系统进行了BSC细胞微管样片和小鼠肾切片标准样片的超分辨成像实验,实验结果证明了该系统的快速三维超分辨成像能力,对于MSIM的发展具有重要的意义. 展开更多
关键词 多焦点结构光照明显微技术 超分辨成像 平场照明 贝叶斯学习算法
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双光子亚衍射多焦点结构光照明显微研究
4
作者 权小娟 张晨爽 +2 位作者 林丹樱 于斌 屈军乐 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第15期22-30,共9页
为进一步提高双光子多焦点结构光照明显微技术(2P-MSIM)的空间分辨率,笔者提出并发展了一种双光子亚衍射多焦点结构光照明显微成像方法(2P-sMSIM).首先,通过改进的Gerchberg-Saxton(GS)相位恢复算法设计亚衍射聚焦点阵,生成相位图,利用... 为进一步提高双光子多焦点结构光照明显微技术(2P-MSIM)的空间分辨率,笔者提出并发展了一种双光子亚衍射多焦点结构光照明显微成像方法(2P-sMSIM).首先,通过改进的Gerchberg-Saxton(GS)相位恢复算法设计亚衍射聚焦点阵,生成相位图,利用高速相位型空间光调制器产生亚衍射聚焦点阵.通过计算机模拟的仿真实验,探究算法的可行性,并通过对荧光染料溶液的激发成像,证明了每个亚衍射聚焦点阵的平均尺寸为正常衍射受限点阵聚焦点尺寸的80%.其次,将该点阵引入2P-MSIM系统,对固定在BS-C-1细胞内的微管和商用线粒体切片分别进行了超分辨成像实验,证明了在亚衍射聚焦点阵激发下,2P-MSIM的分辨率和成像质量得到了进一步提高,这对于2P-MSIM的发展具有重要意义. 展开更多
关键词 生物光学 多焦点结构光照明显微 亚衍射聚焦点阵 空间光调制器 相位恢复
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