光器用于光片荧光显微镜光片荧光显微镜的优点光片荧光显微镜（LSFM）是一种可以对活体标本进行快速且无光毒性3D观测的强大显微成像技术。LSFM技术将宽场成像的速度与适度的光学切片和低光漂白特点相结合，因此也被称为选择性平面照明显微镜（SPIM），或简称为“光片”。SPIM或LSFM共同的定义特征是从侧面对焦平面进行平面照明，在任何给定时间，仅对样品的一小部分进行照明，因此与宽场辐射荧光相比，可以较大限度地减少光损伤并提供改善信噪比的光学切片。此外由于图像是以宽场（2D平行）方式收集的，因此光片成像比一次仅检测一个像素的点扫描共聚焦显微镜快得多。由于三个关键特性，光片荧光显微镜正成为体积成像较流 ...
盾，这在实时荧光成像中被称为“挫折金字塔(pyramid of frustration)”。在通常需要对多个平面进行轴向扫描的三维(3D)生物体中，情况变得更糟。一次实验的时间窗口只能支持数百个体积采集，以避免总光剂量超过300 J/cm2 从而造成相当大的光损伤。LSM通过仅激发对焦区域以避免不必要的曝光来缓解该问题。带有AO的晶格LSM进一步提高了透明生物体的时空分辨率，但小视野(FOV)和AO校正都限制了其大体积观测时的速度。此外，由于组织不透明和空间限制，很难以亚细胞分辨率在哺乳动物组织中应用LSM。在哺乳动物中以亚细胞分辨率和低光子剂量进行长期、高速成像仍然是一个挑战。在各种体积成像 ...
借助于钙离子荧光指示剂，将神经元中钙离子浓度的变化反映在荧光强度的变化上，从而可以推测神经元的活动（当前钙成像常用的手段是双光子显微成像手段）。准确神经元提取和尖峰推断（spike inference）是进行进一步分析的前提，这需要高信噪比钙成像。然而，由于体内钙瞬变(calcium transients)的低峰值积累和快速动态变化导致荧光光子的缺乏，使得钙成像容易受到噪声污染（即光子散粒噪声和电子噪声）的影响。获得高信噪比钙成像最直接的方法是提高激发光强度，但其导致的光漂白、光毒性和组织加热对样品健康和光敏生物过程不利。更有效的策略包括使用更亮的钙指示剂和更先进的光电检测技术 ，但在光子受限 ...
的深度上解析荧光的能力。技术要点：基于此，美国波士顿大学的Mitchell Clough(一作)和Jerry L. Chen(通讯)提出了一种四区域大视场双光子显微镜(quad-area large FOV two-photon microscope, Quadroscope)，能够在横跨约5mm的总视场上实现四个可独立靶向大脑区域的视场同时视频帧率细胞级分辨率成像。作者展示了其在行为相关时间尺度上测量小鼠感觉运动皮层钙活性的能力。(1)使用两个独立扫描引擎实现跨大视场同时成像，两个扫描引擎使用相似的物镜和相似的光学组件，结合自适应光学实现双区域成像的分辨率增强。(2)引入基于焦平面单元(fo ...
S）、双光子荧光、二次谐波生成（second-harmonic generation, SHG）成像等（参见本订阅号前述多光子相关文章，传送门1，传送门2，传送门3）。这些成像方法对指示疾病状况的潜在组织结构和成分敏感。最近，由于诸如通过全息手段控制光场及控制光在复杂介质中的传输等波前整形技术的发展，使得用细的多模光纤作为激光扫描显微内窥镜的探头成为可能。当前不足：多模光纤不能够保持光的偏振态，现有的保持光纤偏振态的方法都很复杂。而使用偏振光可以观测到二阶非线性极化率张量。二阶非线性极化率张量能反映样品的组成、手性和结构组织（例如局部原纤维取向）。文章创新点：捷克共和国CAS科学仪器研究所的A ...
几种导星是：荧光导星、动态导星、超声导星。荧光导星和动态导星是侵入式的，因此不太适用于一般的应用。超声导星利用声光调制作为虚拟光源，在非侵入式散射介质内光学聚焦很有应用前景。当前不足：目前使用超声导星在散射介质中进行光学聚焦的技术被称为时间反转超声编码（time-reversed ultrasonically encoded, TRUE）光学聚焦，是由本文汪立宏组于2011年发明的（成果发表在nature photonics上）。简单来说，TRUE描述的是：当散射光子通过散射介质内的超声聚焦场时，一部分光子会发生频移，这部分光子称为超声标记光子；记录超声标记光子的光场，然后时间反转在超声焦点位 ...
收焦平面外的荧光信号）。由此组成的新的显微镜成为一个投影成像系统，可以将多个不同的投影视角信息积分记录。具体实现是将不同的切片（对应不同的z轴位置）以不同的视角投影在相机上，所有视角在一个相机帧内记录完。即一个相机帧记录所有Z轴信息。数据量大大减少，成像速度提升百倍以上。通过同时多角度成像的方法还可以实现实时三维成像和粒子定位。原理解析：（1）作者所提模块的工作原理类似于计算机视觉领域的错切变形变换（shear-warp transform）。图1a描述在同一个体积空间有多个不同形状的物体，顶部表示体积空间的错切变换，中间表示体积空间的旋转变换，底部表示体积空间投影图。当投影方向一致时，错切变 ...
制出超分辨率荧光显微镜”，从此人们对点扩散函数 (PSF) 工程的认识有了显着提高。Moerner 展示了 PSF 工程与 Meadowlark Optics SLM 的使用案例，用于荧光发射器的超分辨率成像和 3D 定位。 PSF工程已被证明使显微镜能够使用多种成像模式对样本进行成像，同时以非机械方式在模式之间变化。这允许对具有弱折射率的结构进行成像，以及对相位结构进行定量测量。 已证明的成像方式包括：螺旋相位成像、暗场成像、相位对比成像、微分干涉对比成像和扩展景深成像。美国Meadowlark Optics 公司专注于模拟寻址纯相位空间光调制器的设 计、开发和制造，有40多年的历史，该公司 ...
。适用于生物荧光分析如荧光激发、光遗传学、荧光原位杂交、内窥镜照明、微流控等照明。图1 Lumencor光源成像示意图二、Lumencor显微镜光源分类(1)激光光源：Lumencor 的 CELESTA 和 CELESTA quattro 光引擎包含 4-7 个可单独寻址的固态激光光源阵列。激光输出与复杂的控制和监控系统相结合，提供旋转盘共聚焦显微镜、空间分辨转录组学和其他高ji成像应用所需的高性能照明。图2 CELESTA 光源（2）LED光源：4、5 或 6 个固态照明光源同时工作以产生白光，多种型号可选，光纤输出或液体光导输出。图3 SOLA光源及其光谱图4 PEKA光源及其光谱（3） ...
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