即时方格结构光照明显微镜：实现光子节约和实时超分辨观察的最优策略
光学
2024-02-07 v1 图像与视频处理
生物物理
摘要
在过去的十年中，结构光照明显微镜（SIM）因其快速成像速度和低激发强度而在超分辨（SR）显微镜中找到了自己的位置。然而，由于与宽场显微镜相比显著更高的光剂量以及耗时的后处理过程，长期、实时、超分辨的活细胞观察对于大多数 SIM 装置来说仍然遥不可及，这不可避免地限制了细胞生物学家的常规使用。在这里，我们描述了方格结构光照明显微镜（SL-SIM），用于长时间活细胞成像，通过使用方格光学场作为照明，允许在长时间内进行连续的超分辨观察。此外，通过将先前的联合空间频率重建概念扩展到 SL-SIM，在 GPU 环境中验证了一种高速重建策略，其重建时间甚至短于图像采集时间，从而实现了实时观察。我们已经在各种生物学应用中展示了 SL-SIM 的潜力，从微管细胞骨架动力学到 COS7 细胞中线粒体嵴和 DNA 的相互作用。SL-SIM 固有的较低光剂量和用户友好的工作流程可以帮助生物实验室实现长时间、实时和超分辨的观察。
引用
@article{arxiv.2402.02775,
title = {Instant square lattice structured illumination microscopy: an optimal strategy towards photon-saving and real-time super-resolution observation},
author = {Tianyu Zhao and Zhaojun Wang and Manming Shu and Jingxiang Zhang and Yansheng Liang and Shaowei Wang and Ming Lei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.02775},
year = {2024}
}