一种用于调控球差并在扩展焦深单粒子追踪中实现超定位的二元环形相位掩模
光学
2023-08-09 v2
摘要
单粒子追踪（SPT）的重要应用旨在解读沉浸于异质环境（如多细胞生物组织）中的单荧光纳米颗粒的扩散特性。为在此类复杂环境中最大化粒子定位精度，常需高数值孔径物镜，这本质上将焦深（DOF）限制在小于一微米，并在颗粒逸出焦平面时阻碍长轨迹记录。本工作中，我们展示一种简单二元相位掩模可与厚样品不均匀性不可避免诱导的球差协同工作，将单分子荧光显微镜的DOF扩展至超过4 {\mu}m。点扩散函数（PSF）工程对球差的效应通过将PSF沿光轴的不均匀性约束到窄分布而使其规则化。这使得可使用单一拟合函数（即高斯函数）在整体扩展DOF上定位单发射体。该简单方法在扩散纳米颗粒上的应用表明，SPT轨迹可在显著更长的时间上被记录。
引用
@article{arxiv.2304.12774,
title = {A Binary Annular Phase Mask to Regulate Spherical Aberration and Allow Super-Localization in Single-Particle Tracking over Extended Depth-of-Focus},
author = {Quentin Gresil and Antony Lee and Olivier Leveque and Karen Caicedo and Blanca Martin Munoz and Caroline Kulcsar and Francois Goudail and Pierre Bon and Laurent Cognet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.12774},
year = {2023}
}
备注
18 pages, 4 figures