光片显微镜技术

发布时间:2020-08-24
 光片显微镜结合了两条相互正交的光路,其中一条用于快速宽视场检测,另一条光路的一片薄光片用于照明。一般来说,光片处在检测路径的焦平面上,光片的束腰处在视野的中心。多用于高速、高分辨率、三维成像的应用领域。

Q: 成像深度与光学切片厚度有关联吗?与空间分辨率是什么关系?
A: 成像深度与光学切片厚度是两个概念。光学切片厚度与空间分辨率主要取决于成像原理、激发光波长、物镜的NA值等,理论上来说对于固定的成像系统,光学切片厚度是一定的,三维空间分辨率也是有固定的极限的。成像深度主要取决于成像物镜的工作距离。如果样品足够透明,物镜工作距离足够的话,全部样品都可以进行成像。如果样品不足够透明,由于光的散射等光学特性,会造成越深部成像的分辨率越低。
 Q: 信噪比与光学切片厚度有关联吗?
A: 荧光只有在焦平面产生的才是信号,以外区域产生的均为噪声,所以光学切片的厚度直接对应图像的信噪比,厚度越薄所得的信噪比越好。
Q: 可否横向对比一下双光子显微镜,超分辨转盘共聚焦和光片显微镜的优劣势?
A: 双光子的优势体现在在对深度成像上,如果样品不足够透明,用双光子进行成像可以更好的成像样品的深部位置;超分辨与转盘共聚焦是两个概念,严格意义上转盘共聚焦不是超分辨成像系统,但确实可以很大程度提升共聚焦的分辨率,适合观察相对较薄的样品或者切片,可以得到很好的分辨率;光片显微镜本质为宽场显微镜,适合较大样品的三维观察,成像速度较前两种成像系统快很多,但是分辨率不及另外两种。
Q: 光片能否做成结构光形式?
A: 可以,Lattice Lightsheet应用的就是结构光。
 Q: 关于Limited photon Budget可否进一步解释一下?分辨率提高两倍,体积减少8倍,那么如果想获得相同信噪比的图像,高分辨图像需要的荧光分子亮度是原来的8倍?
A:荧光分子在一定波长光的激发下,会跃迁到一个高能级的轨道上,当跃迁回来后便会发射出一个光子,但是荧光分子有的时候跳的高能级轨道后并不会跃迁回来,那么这个荧光分子随即淬灭,并且一个荧光分子所能发射的光子数是有限的,当被辐射结束后便不会发光,即是光子有限的概念。当所有的成像时间一致,帧数一致的情况下,荧光亮度需要是原来的8倍,但是实际拍摄时是做不到这种理论值的。
Q: 成像过程中应尽量避免样品的抖动,那么是否认为同步移动样品和成像物镜的方式更加稳定?为何?
A: 对于软样品来说,应尽量保持样品固定,如果可以的话通过移动物镜来实现不同位置的拍摄,对后续的拼图更友好,但是要考虑光路校准的问题。
Q: Huisken实体光片相比Keller的虚拟扫描光片的能量更低,对样本损伤更低,如果对实体光片也可以进行调制,做到更均匀的光强分布,实体光片是不是也适合活体成像?另外,在单方向光片的成像深度上,二者理论上几乎没有区别,甚至实体光片更加有优势?
A: 适合活体成像,但实际上实体光片很难进行校准。
 
光片技术正在不断的成熟与完善,大家可以持续关注。