像&荧光成像Phasics提供一种新的定量相位成像技术，不需要标记的情况下可以观察到活细胞，并且准确的对细胞迁移，生长过程做统计分析。这种即插即用的相机依赖于一种横向剪切干涉的专利技术，它可以直接测量穿过细胞的光束相位。这种技术的优势在于极大的增强了观察细胞是的对比度。而且Phasics的技术通过直接测量穿过标本光束的相位，能够提供关于标本的大量信息。相较于荧光成像，Phasics技术不需要任何标记，因此对于生物标本没有任何损坏。除此之外因为测量的是生物内在的特性，而不是标记染色，因此Phasics的信息更加可靠。最后，Phasics提供一个细胞更加完整的视图：即使没有染色，所有结构也 ...
性远高于使用荧光等可行的特异性手段)。这为研究广泛的生物活动(包括代谢活动、神经退行(nerve degeneration)、神经元膜电位和抗生素反应)提供了新的有力手段。当前不足：光损伤严重限制了相干拉曼显微镜的灵敏度和成像速度，为强大的前瞻性应用（如无标记光谱多路复用成像(label-free spectrally multiplexed imaging)）带来了障碍。最先进的相干拉曼显微镜已经受到散粒噪声的限制。因此，无法通过改进仪器来克服这个障碍。文章创新点：基于此，澳大利亚昆士兰大学的Catxere A. Casacio(第一作者)和Warwick P. Bowen(通讯作者)提出了 ...
测方法是基于荧光定量PCR的核酸检测。核酸检测已能通过自动化仪器完成，并在几个小时内提供结果。不同仪器的准确性可能会有所不同，已报告的假阴性率约为 30%。血清学检测通过免疫球蛋白G等蛋白质评估患者对病毒感染的反应。这些检测的有效性取决于对患者免疫状态的先验知识以及之前可能接触过其它病毒类型的情况。在感染或首次出现症状后约 20 天进行血清学检测的准确性非常高，但可能会导致早期患者的假阴性率很高，而之前接触过其它病毒的患者则可能出现假阳性。最近，新的替代测试手段正在被加速开发。这些替代检测方案包括使用等离子体生物传感器、标记病毒颗粒的荧光成像和通过机器学习进行检测、微流控免疫分析结合荧光检测等 ...
象观察、生物荧光成像、体育直播等各个领域有着广泛的应用，但现有相机工作在高分辨率模式下时，由于受到帧率有限、内存、带宽和功率的限制，往往通量低。关于高通量成像，快照压缩成像（snapshot compressive imaging,SCI)被提出并成为广泛使用的框架。千万像素(10-mega pixel )镜头和传感器技术已经成熟，但高速和高分辨率成像的主要挑战在于当前成像系统的处理能力不足。高速高分辨率记录采集的海量数据给系统的存储和传输模块带来巨大压力，无法进行长时间的采集。近几十年来，计算摄影的兴起为研究人员提供了新思路，并在超分辨率、去模糊、深度估计等许多与成像相关的领域取得了突破。快 ...
度的光吸收或荧光发射图像，而是通过着眼于散射辐射的时域动态(例如，时域方差或相关)来构建快速扰动样品区域的空间映射(spatial map)。许多重要的生物现象导致光场随时间发生这种动态变化，如血流和神经元放电事件(neuronal firing events)。目前已经开发了诸如光学相干断层扫描血管造影术和激光散斑对比成像等技术手段来测量靠近组织表面的这种动态。然而，当检测在活体组织内传播深度超过几毫米的光信号时，光场会迅速衰减并去相关(decorrelate)，最终通常采取快速单光子敏感(single photon sensitive)检测技术，以大约MHz的速率记录光波动.漫射相关光谱 ...
校正方法(如荧光标记)的组合。以高准确度(~1nm)执行的实时三维聚焦锁定将来自单个荧光事件的光子收集z大化，并且与没有主动稳定的标准方法相比，定位精度提高了>10 倍。不准确或缓慢的主动校正会导致漂移，降低定位精度并显著降低原位分辨率(即使在过滤或分组等分析后处理之后也是如此)。通过结合光学捕获和优化单个发射器的x/y位置和宽度 (z)，已将具有纳米精度的实时聚焦锁定应用于体外样品。与细胞成像兼容的新发展依赖于基准点(fiducial)的随机沉积(deposition)或明场图像中样品本身的透射轮廓。然而，当在距离盖玻片>5µm的深度进行成像时，这些方法在商用轴向聚焦锁定(通常具 ...
中恢复功能性荧光信号)，这对于神经科学来说可能特别有意义。该方法也适用于训练神经网络，如通过多模光纤成像或通过薄或厚散射介质成像。此外，复杂介质本身已经发现可以看作是神经网络的一种光学实现：连接权重是随机矩阵的系数，非线性是相机检测过程中强度的转换，可以在不成像的情况下直接执行分类任务。这种光传播的数学重构可以开辟非常有趣的光学计算研究途径，特别是在任何使用大规模随机矩阵乘法的计算问题中，包括储备池计算(reservoir computing)、相位复原和计算成像等。(3)基于深度计算光学和成像的推理。计算成像是一个专注于光学和图像处理协同设计的领域，例如增强计算相机的能力。尽管相机被用于执行 ...
同的随机激活荧光团成像，可以实现纳米级的重建分辨率。然而，对样品透明性的要求，使得这些超分辨显微镜技术不可能用于被强散射介质(如生物组织、磨砂玻璃、粗糙墙角等)掩埋的物体。这些介质对光的吸收不强烈，但是扰乱了光路，产生像噪声一样的散斑图样，甚至使得样品低分辨率的可视化都很难实现。许多方法已被证明可以克服散射效应并通过散射介质实现成像或聚焦。z直接的策略是利用弹道光子。然而，强散射介质会减少弹道光子的数量并极大地降低信号强度。某些技术需要导星(guide star)或进入散射介质的另一侧，以在成像之前表征或反转其散射效应，例如波前整形技术或传输矩阵测量。另一种方法依赖于光通过散射介质的记忆效应， ...
的结构处产生荧光。无标记成像是非侵入性的，以特异性为代价简化了样品制备，并避免了造影剂的任何可能的毒副作用。定量相位成像是无标记成像的一种，它依赖样品和周围介质的相位差(表现为折射率差)对透明结构成像。数字全息就是这样一种常用的无标记手段，样品的数字全息图可以在焦平面外采集，然后在后处理中通过数值求解模拟波前传播过程的衍射积分进行数字聚焦。数字全息已在生物学、诊断学和医学、微流控和片上实验室成像(lab on a chip)、三维追踪、细胞力学、即时检验(point of care testing)、环境监测等领域得到了广泛的应用。相衬层析(phase contrast tomography， ...
法是测量含有荧光染料的样品的TPEF。更容易的是使用 GaAsP 光电二极管，它在600 至 1360 nm 具有双光子光谱响应。该带宽足以覆盖钛蓝宝石激光器的可调谐范围和用于多光子显微镜的许多其它激光器的典型中心频率。此外，GaAsP 光电二极管价格低廉，并且不易受到荧光染料典型的光漂白或光损伤问题的影响。图 15 是三个不同自相关的示例。除了激光的相干长度外，一阶相关性没有揭示任何有关脉冲宽度的信息。使用非线性、强度相关信号的高阶自相关可以提供有关脉冲中色散量和色散类型的信息。对于二阶干涉自相关，包络函数的峰值与非零基线的比率为 8:1，而对于三阶自相关，该比率为 32:1。图 16 所示 ...
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