JPhys Photonics编辑优选:采用可编程LED阵列照明和定量相位相机的光学衍射层析(LED-ODT)
本篇研究来自中国科学院西安光学精密机械研究所闵俊伟、姚保利课题组。该研究提出了一种新型光学衍射层析成像技术LED-ODT。通过将可编程LED阵列与定量相位相机集成到普通光学显微镜上,实现了对透明生物样本的无标记、定量三维折射率成像。在极大简化系统复杂度和降低成本的同时,保持了高精度、高稳定性和快速的成像能力。该技术成功实现了对COS-7细胞中脂滴的统计分析以及对水化后胖大海种子的三维结构表征,展示了其在生物医学领域的巨大应用潜力。 文章介绍 Optical diffraction tomography using programmable LED array illumination and quantitative phase camera Yan Li(李炎), Yuge Xue(薛雨阁), Ruihua Liu(刘瑞桦), Yingjie Feng(冯英杰), Jian Liang(梁健), Chen Bai(柏晨), Tengfei Wu(吴腾飞), Liming Yang(杨力铭), Xianghua Yu(于湘华), Xiaohao Xu(徐孝浩), Kai Wen(温凯), Peng Gao(郜鹏), Taiqiang Dai(戴太强), Liang Kong(孔亮), Junwei Min(闵俊伟) and Baoli Yao(姚保利) 通讯作者: 闵俊伟,中国科学院西安光学精密机械研究所 姚保利,中国科学院西安光学精密机械研究所 研究背景: 三维显微成像在生物医学研究中至关重要。传统的荧光显微技术虽然能提供高对比度、分子特异性信息,但存在光漂白和光毒性问题,阻碍了对活细胞正常生理活动的长时程观察。光学衍射层析成像(Optical diffraction tomography,ODT)作为一种无标记三维成像技术,能够定量重构样本的三维折射率分布,应用前景广阔。然而,目前大部分ODT系统采用马赫-曾德尔等光学干涉结构,使用激光光源照明,需要机械扫描或旋转组件,系统复杂且易受环境扰动。新兴的计算成像方法虽然简化了硬件,但通常需要复杂的非线性迭代算法和多帧图像,计算负担重。…