组合化的样本与后焦平面(BFP)成像. 第一部分: 影响BFP图像及其分析的仪器与获取参数
光学
2025-05-20 v1 定量方法
摘要
高数值孔径目标的后焦平面(BFP)包含荧光探光子辐射模式，编码关于轴向荧光分子位置、分子取向以及包埋介质局部折射率的信息。BFP图像获取与分析常见于共聚焦、k空间成像、超临界角荧光(SAF)和单分子探测，但较少用于生物荧光。本工作旨在为定量显微镜填补关键差距，使其在低光条件下和/或短曝光时间下（典型于生物实验）实现可靠的实时BFP成像。通过系统分析关键参数——如布雷德利镜位置、焦差、像素大小和求和——如何影响BFP图像质量和SAF/UAF比率，我们提供了一种可靠框架，用于准确的轴向荧光分子定位和近膜折射率测量。所描述的硬件和软件集成允许进行多维图像序列和在线质量控制，减少实验误差并提高可重复性。我们的贡献为跨实验室标准化BFP成像奠定了基础，将其应用扩展到动态生物系统，并为基于机器学习的分析管道打开了大门。最终，本工作将BFP成像从依赖专家的技术转变为可复制且可扩展的面向表面的荧光显微镜工具。
引用
@article{arxiv.2505.13190,
title = {Combinatorial Sample-and Back-Focal-Plane (BFP) Imaging. Pt. I: Instrument and acquisition parameters affecting BFP images and their analysis},
author = {Omer Shavit and Hervé Suaudeau and Carine Julien and Hodaya Klimovsky and Natalia Mañas-Chavernas and Adi Salomon and Martin Oheim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.13190},
year = {2025}
}
备注
29 pages, 9 figures