基于环形照明的高分辨率强度传输定量相位显微镜
光学
2017-05-31 v3 生物物理
摘要
对于基于强度传输方程（TIE）的定量相位成像（QPI），部分相干照明提供了无散斑成像、与明场显微镜的兼容性以及超越相干衍射极限的横向分辨率。遗憾的是，在具有圆形照明孔径的传统显微镜中，部分相干性往往会削弱相位对比度，加剧 TIE 成像中固有的噪声-分辨率权衡，导致强烈的低频伪影和受损的成像分辨率。在此，我们展示了如何通过用环形孔径替代传统的圆形照明孔径来有效解决这些问题。匹配的环形照明不仅强烈增强了低空间频率下的相位对比度，而且将实际成像分辨率显著提升至接近非相干衍射极限。通过结合高数值孔径（NA）照明和高 NA 物镜，首次表明 TIE 相位成像可以实现高达 208 nm 的横向分辨率，对应于 2.66 的有效 NA。举例展示了体外 Hela 细胞的时间推移成像，揭示了细胞有丝分裂和凋亡过程中的细胞形态和亚细胞动力学。鉴于其高分辨率 QPI 能力以及与广泛可用的明场显微镜硬件的兼容性，所提出的方法有望被更广泛的生物学和医学界采用。
引用
@article{arxiv.1704.04091,
title = {High-resolution transport-of-intensity quantitative phase microscopy with annular illumination},
author = {Chao Zuo and Jiasong Sun and Jiaji Li and Jialin Zhang and Anand Asundi and Qian Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.04091},
year = {2017}
}
备注
This manuscript was originally submitted on 20 Feb. 2017