荧光显微镜的基本精度极限：关于 MINFLUX 的新视角
光学
2023-06-29 v1 生物物理
仪器与探测器
摘要
在过去几年中，光学荧光显微镜（OFM）在提高生物样品中荧光发射体的定位精度方面取得了稳步进展。这些技术所达到的高精度引发了新的主张，而其严格验证是一个悬而未决的问题。为此，局部估计理论（LET）已成为最常用的数学工具。我们建立了一个新颖的多参数估计框架，该框架捕捉了 OFM 实验中单发射体定位的全部复杂性。我们的框架依赖于以下事实：除发射体坐标外，还存在其他未知参数，例如发射的平均光子数（亮度），它们与发射体位置相关，并影响定位精度。多参数方法日益增加的复杂性使得对精度的评估更为可靠。我们用 MINFLUX 显微镜展示了我们的方法，这是当今生成最佳分辨率图像的 OFM 方法。将亮度作为未知参数引入，我们阐明了在传统方法中仍模糊的特征：精度只能通过增加亮度（即照明功率或曝光时间）来提高，而减小光束间距带来的优势有限。我们证明了所提出的框架是一种坚实且通用的方法，可在同等基础上量化任何 OFM 方法的单发射体定位精度，评估了受激发射损耗（STED）显微镜的定位精度并与 MINFLUX 显微镜进行了比较。
引用
@article{arxiv.2306.16158,
title = {Fundamental precision limits of fluorescence microscopy: a new perspective on MINFLUX},
author = {Matteo Rosati and Miranda Parisi and Ilaria Gianani and Marco Barbieri and Gabriella Cincotti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.16158},
year = {2023}
}
备注
20 pages, 4 figures