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平面光顯微鏡三維成像需要光學顯微鏡具有斷層掃描的功能,這就需要分辯聚焦和非聚焦背景光。常見的熒光光學斷層是共聚焦和雙光子,但人們始終在探索新的手段,可以高速,廣視場,與長時間成像。這里有兩個技術:平面照射和結構照射。用過顯微鏡的人都知道,當樣品不聚焦時成像會模糊不可分辯,這是成像中的頭疼問題,尤其是對厚樣品成像,這是只有一小部分樣品聚焦,而不在聚焦的部分就會模糊的背景信號。普通的熒光顯微鏡是沒有掃描功能的,這里有兩個策略可以考慮,第一個是比較直接就是不產生非聚焦的光信號,沒有非聚焦光當然就沒有背景了。二是常有的方法即剔除非聚焦面來的光,不光在探測之前還是之后,把它從圖像中去除,二者各有所長。不產生非焦平面光的是雙光子,熒光信號只在聚焦面上由于光與物質非線性相互左右很小的體內內產生,因此非聚焦本質上就沒有。第二中方法的代表是共聚焦激光掃描顯微鏡,這里光與物質作用是線性的,熒光信號在聚焦面的上下都有,但隨后非聚焦面來得光被小孔濾過。有人對共聚焦和雙光子也稱作單光子和雙光子掃描顯微鏡。 平面照射顯微鏡就是用超薄光從樣品側面照射,激發(fā)了樣品的一個二維斷層面。發(fā)射的熒光從樣品的上面或下面成像,探測器放置在垂直于照射平面的光軸上。在理想情況下,照射平面的上面和下面是不會發(fā)出熒光的,意味著平面照射顯微鏡提供了內在光學掃描功能基于不產生非聚焦熒光的原理。這個思想起源于1903年,當時平面照射通過光散射成像來研究膠體溶液。直到最近熒光平面顯微鏡在生物成像中逐漸發(fā)展。目前有兩種平面照射顯微鏡,兩個都是寬場成像并有數字照相機,但照射的策略不同。在寬場照明策略中,照明光平面是靜止的并散布在整個視場。在線掃描照明策略中,光平面是通過側面小直徑光束的全視場掃描形成,在曝光過程中形成平面。在討論優(yōu)缺點時,重溫我們熟知的激光掃描顯微鏡中的點掃描照明策略,激光照射到樣品的上面并聚焦在一個點上,然后在二維平面?zhèn)认驋呙?。激光掃描顯微鏡中的信號探測用是采用單元素探測器,一般是光電二級管或血崩光電二級管。如此,激光掃描顯微鏡的象素大小,就是圖像上連續(xù)掃描點間的距離,可以選擇任意值。
藍色是激發(fā)光部分,綠色是采集光路。圖(e)到(f)就是Zeiss公司=商品化的SPIM的原理。 文章出自:科信儀器 轉載時必須以鏈接形式注明作者和原始出處及本聲明。
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