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新型智能显微镜:可自适应调整扫描模式,曲面也能清晰成像

前瞻网    2021-10-14 09:39

 

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图片来源:论文截图

在众多化学生物的研究中,都离不开显微镜的使用,而现代生物学依赖于使用显微镜观察活细胞的能力。关于光学显微镜的最新进展,是允许在模型生物体内进行细胞和亚细胞成像,如醋蝇、斑马鱼和小鼠。

但是,目前的技术存在一个基本限制,就是与照明有关的毒性,这会损害了所研究的生物过程。到目前为止,除了降低光照度,没有什么办法可以解决这个问题,但是降低光照度会导致图像质量的损失。

来自法国的研究团队开发了一种新的智能显微镜,它能自动计算在哪里发送光线,以最有效的方式利用学习策略对样品中感兴趣的结构成像。

这项研究首先观察到大多数生物组织都有一个很好的特征结构,特别是大多数胚胎会形成弯曲表面——细胞片。普通光学显微镜的操作并不适应这种结构,因为它们在包含胚胎的整个三维空间中集中扫描激光,这在速度和照射样品的光量方面都非常低效。

这项研究开发的显微镜能自动调整其扫描模式,以适应弯曲的生物表面形态,而无需事先了解该表面。在测试的样品上,与传统的显微镜相比,智能扫描显微镜减少了高达100倍的照射量。

这项突破性技术开辟了一条新途径,可以对非常脆弱的物体(如胚胎和器官)行为进行长时间的成像。有趣的是,该技术可以非常简单地适用于生物研究成像设施中的许多商用显微镜。

题为An adaptive microscope for the imaging of biological surfaces的相关研究论文发表在《光:科学与应用》上。

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责任编辑: 3976DBC

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