Создан простой способ получения высококачественных 3D-изображений живых клеток

Исследователи из Бостонского института выдумали, как одновременного получить изображения разной глубины при помощи обычного микроскопа. Новейший способ понадобится в различных направлениях микроскопии, что делает его полезным для широкого диапазона био и биомедицинских исследовательских работ и визуализации. О разработке докладывает журнальчик Optica.

«Оптическая микроскопия была неподменным инвентарем для исследования трехмерных сложных био систем и действий», — разъясняет Шэн Сяо, член исследовательской группы из Бостонского института. «Но наша новенькая мультифокусная техника дозволяет следить за {живыми} клеточками и организмами с высочайшей скоростью и с высочайшим контрастом».

Основная отличительная изюминка новейшего способа, что этот подход можно просто добавить к большинству имеющихся систем и просто воспроизвести. Это сделает разработку доступной для остальных исследователей.

Захват многофокусных изображений

Обычные системы микроскопии на базе камер получают точные изображения в одной фокальной плоскости. Хотя исследователи пробовали разные стратегии одновременного получения изображений с разной глубиной фокусировки, эти подходы обычно требуют использования нескольких камер. Либо, к примеру, использования специального дифракционного оптического элемента для разделения (ДОЭ) для сотворения изображения при помощи одной камеры. Обе стратегии сложны, а ДОЭ совершенно тяжело.

Дифракционные оптические элементы  –– это оптические подложки с амплитудными и/либо фазовыми дифракционными структурами на одной из поверхностей, рассчитанные при помощи компа и сделанные способом прецизионной лазерной либо электронно-лучевой литографии.

Ученые употребляли призму с z-делителем луча. Ее можно вполне собрать из обычных компонент и просто использовать для разных способов визуализации. к примеру, при флуоресценции, фазово-контрастной микроскопии либо визуализация темного поля.

Призма делит обнаруженный свет для одновременного получения нескольких изображений в одном кадре камеры. Каждое изображение в образчике сфокусировано на разной глубине. Внедрение скоростной камеры с большенный площадью детектора и огромным количеством пикселей позволило исследователям распределять несколько изображений с высочайшим разрешением на одном детекторе.

Мультифокальные изображения, приобретенные при помощи новейшей техники, разрешают оценить расфокусированный фон эталона еще поточнее, чем это можно создать с одним изображением. Исследователи употребляли эту информацию для разработки усовершенствованного метода удаления размытости в трехмерном пространстве. Он избавляет расфокусированный фоновый свет, который нередко является неувязкой при использовании широкоугольной микроскопии.

«Наш расширенный метод удаления размытости трехмерного изображения подавляет фон, находящийся далековато не в фокусе, от источников, выходящих за рамки размера изображения, — разъясняет Сяо. «Это улучшает как контраст изображения, так и отношение сигнала к шуму, что делает метод в особенности полезным при флуоресцентной визуализации с внедрением толстых образцов».

Доказанная универсальность

Исследователи показали новейшую технику при помощи обширно применяемых способов микроскопии. Они создали трехмерные изображения с огромным полем зрения, обхватывающие сотки нейронов либо целых свободно передвигающихся организмов. Также специалисты сделали высокоскоростные трехмерные изображения ресничек коловраток, которые двигаются каждую сотую долю секунды. Этот <span class="wp-tooltip" title="Экспериментальная стратегия Характеризуется тем что в нем осуществляется целенаправленное наблюдение за любым действием в критериях регламентированного конфигурации отдельных черт критерий его протекания При всем этом п наглядно показал способности новейшего способа получения качественных трехмерных изображений.

Чтоб показать способности расширенного метода удаления размытости трехмерного изображения, исследователи визуализировали разные толстые эталоны, включая обычно расположенный в головном отделе тела и представляющий из себя малогабаритное скопление служащий для передачи в мозг важной для организма информаци»>нервных (орган животного, служащий для передачи в обычно расположенный в головном отделе тела и представляющий собой компактное скопление нервных клеток и их отростков»>мозг важной для организма информаци) клеток и их отростков»> обычно расположенный в головном отделе тела и представляющий собой компактное скопление нервных клеток и их отростков»>мозг (центральный отдел нервной системы животных, обычно расположенный в головном отделе тела и представляющий собой компактное скопление нервных клеток и их отростков) жив мыши. Они отметили существенное улучшение контраста и дела сигнал/шум. В истинное время исследователи работают над расширением данной нам техники, чтоб она могла работать с еще огромным количеством способов визуализации.

Читать также

Годичная миссия в Арктике завершилась, и данные неутешительны. Что ожидает население земли?

На 3 денек работоспособности»>заболевания большая часть нездоровых COVID-19 теряют чутье и нередко мучаются насморком

Ученые узнали, почему малыши являются самыми небезопасными переносчиками COVID-19

Источник