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基于电动可调焦透镜的大范围快速光片显微成像

胡渝曜 梁东 王晶 刘军

基于电动可调焦透镜的大范围快速光片显微成像

胡渝曜, 梁东, 王晶, 刘军
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  • 光片荧光显微镜(Light-sheet fluorescence microscopy)以高分辨率、低漂白性和低光毒性成为近年国内外研究的热点,但对于观察一些生物体内较快的生命过程如神经元的活动、血液的流动等,光片荧光显微成像装置尚存在着成像面固定、成像速度慢、成像深度小或残留伪像等问题。 本文研究搭建了一种基于电动可调焦透镜(electrically tunable lens)的大范围快速光片荧光显微成像系统. 通过引入电动可调焦透镜与一维振镜以实现成像物平面和光片位置的快速移动,再结合高速sCMOS完成快速光片荧光显微成像。另外实验中通过改善光路与提升动态成像质量,实现了大范围扫描并减少了伪像。最终对成像性能进行测试,本系统的纵向分辨率和横向分辨率分别达到 ~5.5μm和 ~0.7μm,单幅图像稳定成像的速度为 ~275 frames/s,成像深度可超过138μm,能满足对具有一定尺寸的生物样本进行实时清晰成像的需求。
      通信作者: 刘军, jliu@siom.ac.cn
    • 基金项目: 国家级-国家自然科学基金(61527821)
  • [1] 廖天军, 吕贻祥. 热光伏能量转换器件的热力学极限与优化性能预测. 物理学报, doi: 10.7498/aps.69.20191835
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-12-17

基于电动可调焦透镜的大范围快速光片显微成像

  • 1. 上海光学精密机械研究所强场激光激光物理国家重点实验室
  • 2. 上海光机所
  • 通信作者: 刘军, jliu@siom.ac.cn
    基金项目: 国家级-国家自然科学基金(61527821)

摘要: 光片荧光显微镜(Light-sheet fluorescence microscopy)以高分辨率、低漂白性和低光毒性成为近年国内外研究的热点,但对于观察一些生物体内较快的生命过程如神经元的活动、血液的流动等,光片荧光显微成像装置尚存在着成像面固定、成像速度慢、成像深度小或残留伪像等问题。 本文研究搭建了一种基于电动可调焦透镜(electrically tunable lens)的大范围快速光片荧光显微成像系统. 通过引入电动可调焦透镜与一维振镜以实现成像物平面和光片位置的快速移动,再结合高速sCMOS完成快速光片荧光显微成像。另外实验中通过改善光路与提升动态成像质量,实现了大范围扫描并减少了伪像。最终对成像性能进行测试,本系统的纵向分辨率和横向分辨率分别达到 ~5.5μm和 ~0.7μm,单幅图像稳定成像的速度为 ~275 frames/s,成像深度可超过138μm,能满足对具有一定尺寸的生物样本进行实时清晰成像的需求。

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