日日摸夜夜摸欧美视频_久久久日韩成人精品电影_无码日韩人妻精品久久_久久国产一级毛片一区二区_久久久久国产一级毛片高清片反_尤物看片一区二区日韩av_日韩 精品 一区 国产 麻豆_中国精品免费视频_最新精品v亚洲v欧美ⅴ中文_国产后进极品翘臀在线播放_国内愉拍国内精品少妇!_亚洲二区小说激情_国产欧美高清精品一区_欧美色哟哟激情在线视频_日韩精品性无码专区

您好!歡迎訪問徠卡顯微系統(tǒng)(上海)貿(mào)易有限公司網(wǎng)站!
全國服務(wù)咨詢熱線:

17806260618

當(dāng)前位置:首頁 > 技術(shù)文章 > 光片顯微鏡中的光束選擇

光片顯微鏡中的光束選擇

更新時(shí)間:2024-08-16      點(diǎn)擊次數(shù):296

光片顯微鏡(Light-Sheet Microscopy, LSM)是一種強(qiáng)大的三維成像技術(shù),廣泛應(yīng)用于生物學(xué)研究。本文將為您科普光片顯微鏡中的不同光片技術(shù),重點(diǎn)介紹主瓣、光切片、長度、分辨率、對比度和激光強(qiáng)度等關(guān)鍵性能指標(biāo)及其相互關(guān)系。


光片顯微鏡簡介

光片顯微鏡通過在樣品上形成一層薄而均勻的光片來照明,從而獲得樣品的二維圖像。通過移動(dòng)樣品或光片,可以快速獲取整個(gè)三維樣本的圖像。這種方法不僅減少了光漂白和光毒性,還提高了成像速度和深度。


主瓣與光切片:光片的“心臟"與“軀體


在光片顯微鏡中,主瓣是指光片中強(qiáng)度最高的區(qū)域,它直接影響著顯微鏡的軸向分辨率。主瓣越薄,理論上分辨率越高。然而,光片的光切片,即整個(gè)光片的厚度,同樣對成像質(zhì)量有著決定性的影響。光切片不僅包括主瓣,還包括可能影響對比度的旁瓣或次要結(jié)構(gòu)。


在許多先前的出版物中,未能區(qū)分光片厚度和主瓣厚度可能會(huì)導(dǎo)致混淆,例如在提到“通過掃描貝塞爾光束產(chǎn)生的超薄平面照明"或“超薄貝塞爾光片"時(shí),主瓣比相同長度的傳統(tǒng)高斯光片更薄【19,25】。對于zui常用的具有高斯分布的光片來說,只有一個(gè)光片,主瓣厚度和光片厚度的測量值嚴(yán)格成比例。但如圖1 所示,這對于具有輔助結(jié)構(gòu)(如側(cè)瓣或多條平行光片)的多瓣光束并不適用。


對于多瓣光束,當(dāng)僅考慮主瓣厚度時(shí),樣品暴露的總照明功率中有相當(dāng)一部分被忽略。這種額外的曝光會(huì)在光片顯微鏡中貢獻(xiàn)到檢測到的熒光信號,從而可能降低圖像對比度。因此,考慮以下幾點(diǎn)非常重要:通常顯示的沿檢測軸的 PSF 切片可以用來推斷軸向分辨率。然而,它們使觀察者無法計(jì)光學(xué)分層性能或光片厚度。


圖片

圖 1. 不同光束形狀對光片顯微鏡中軸向分辨率 dz 和光學(xué)切片 OS 影響的示意圖。

照明點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PSF,藍(lán)色)表示照明光的強(qiáng)度。

檢測點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PSF,綠色)表示熒光光子的位置依賴性檢測概率。

虛線表示等強(qiáng)度表面,例如,峰值的 37%。

虛紅線表示結(jié)合照明和檢測 PSF 的等表面(照明強(qiáng)度和檢測概率的乘積)。它沿檢測軸的范圍與系統(tǒng)的軸向分辨率成比例。

綠色陰影區(qū)域表示熒光分子被照明并收集熒光的體積。光學(xué)切片測量該體積沿檢測軸的范圍。

在 a) 中,顯示了單瓣照明光束,分辨率是各向異性的,即橫向分辨率優(yōu)于軸向分辨率,但光學(xué)切片接近軸向分辨率。

在 b) 中,顯示了多瓣照明光束,分辨率是各向同性的,但從旁瓣照明區(qū)域收集到額外的熒光信號。光學(xué)切片劣于軸向分辨率。旁瓣照亮離焦平面,使圖像模糊。 



光片長度:決定視野的關(guān)鍵


光片的長度是另一個(gè)關(guān)鍵參數(shù),它決定了可以均勻照明的樣本區(qū)域大小。較長的光片可以覆蓋更大的視野,但可能會(huì)犧牲一些分辨率。


分辨率與對比度:成像質(zhì)量的雙重奏


分辨率是衡量顯微鏡性能的基石,它決定了我們能看到的最小細(xì)節(jié)。而對比度則是圖像中亮區(qū)與暗區(qū)的差異,高對比度意味著更清晰的圖像細(xì)節(jié)。在光片顯微鏡中,主瓣的厚度和光切片的均勻性共同決定了分辨率和對比度



軸向分辨率取決于顯微鏡點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PSF)沿檢測軸的分布寬度


圖像對比度取決于光片的整體厚度



激光強(qiáng)度:照亮微觀世界的光源


激光強(qiáng)度是生成光片的基礎(chǔ)。不同強(qiáng)度的激光可以產(chǎn)生不同特性的光片。例如,高強(qiáng)度激光可以生成更薄的主瓣,但也可能增加樣品的光漂白和光毒性。


圖片

圖 2. 主峰厚度和光學(xué)分層的定義。展示了單峰光束 (a) 和多峰光束 (b) 的強(qiáng)度在 yz 方向上的橫截面。在焦點(diǎn)處 (紫色線) 和距離 y = L 處 (厚度加倍的地方, 藍(lán)色線) 的相應(yīng)剖面顯示在 c-j 中。c, d 和 e, f 分別說明了單峰光束 (c, d) 和多峰光束 (e, f) 的主峰厚度,定義為在焦點(diǎn)處強(qiáng)度高于最大強(qiáng)度 37% 的范圍,分別在焦點(diǎn)處 (c, e) 和距離 y = L 處 (d, f)。子圖 g-j 相應(yīng)地說明了光學(xué)切片厚度 wOS ,定義為包含光束功率 63% 的范圍。

觀察由掃描光束形成的光片時(shí),相關(guān)的測量包括:


在檢測軸上強(qiáng)度shou次下降到峰值強(qiáng)度的一部分的距離


在距離檢測焦平面一定距離內(nèi)由光片產(chǎn)生的總熒光量

第一個(gè)測量標(biāo)準(zhǔn)提供軸向分辨率,而第二個(gè)提供對比度。軸向分辨率是沿檢測 z 軸可以分辨出兩個(gè)物體的最小距離。對比度是聚焦特征信號與背景信號(主要來自失焦特征)的差異。圖 2a 顯示了由單峰光束形成的光片的示例。圖 2c 和 2d 顯示了在光束傳播軸上兩個(gè)位置處以 1/e=37% 峰值強(qiáng)度測量的分布寬度,圖 2g 和 2h 顯示了標(biāo)記光束總能量 63% 的積分輪廓。在強(qiáng)度大于峰值強(qiáng)度 37% 的范圍內(nèi),高斯強(qiáng)度分布的光片攜帶其總能量的 84%。原因在于光片不是一個(gè)圓對稱光束,而是主要沿檢測軸向一個(gè)方向擴(kuò)展。


在比較不同光片時(shí),第一個(gè)測量標(biāo)準(zhǔn)(強(qiáng)度下降)與第二個(gè)測量標(biāo)準(zhǔn)(區(qū)域內(nèi)包含的能量)之間的比例與任何長度的單峰光片的比例數(shù)值無關(guān)。


對于多峰光片來說,第一個(gè)和第二個(gè)測量標(biāo)準(zhǔn)得到的值可能會(huì)有顯著差異,因?yàn)樗鼈儽憩F(xiàn)出更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。如圖 2 右側(cè)所示,強(qiáng)度分布降到峰值的 1/e 的距離僅反映了主峰的厚度(圖 2e, f)。因此,作者引入了“主峰厚度"這個(gè)術(shù)語來表示這個(gè)測量標(biāo)準(zhǔn)。圖 2i, j 中標(biāo)示的光學(xué)分層 wOS 考慮到主峰可能不具備足夠的能量來貢獻(xiàn)總檢測信號的 63%。


這一測量標(biāo)準(zhǔn)給出的值明顯大于主峰厚度,更接近反映了光片的真實(shí)厚度。



性能間的關(guān)系:協(xié)同與權(quán)衡


在實(shí)際應(yīng)用中,這些性能參數(shù)之間存在著協(xié)同與權(quán)。例如,追求更薄的主瓣以提高分辨率可能需要犧牲一些光切片的均勻性,從而影響對比度。同樣,增加激光強(qiáng)度以改善信噪比,也可能帶來光漂白的風(fēng)險(xiǎn)。


不同光片技術(shù)的原理與應(yīng)用



1. 高斯光片

最常見的光片類型,以其簡單的高斯強(qiáng)度分布而著稱。適用于需要均勻照明的大視場成像。

2. 聚焦平坦頂光片

在焦點(diǎn)處提供均勻的照明,但邊緣有較弱的環(huán)狀結(jié)構(gòu),適用于需要高對比度的成像。

3. 貝塞爾光片

具有自我重建的特性,即使在復(fù)雜介質(zhì)中也能保持形狀不變,適用于需要高分辨率的成像。

4. 艾里光片

通過特定的相位調(diào)制產(chǎn)生,具有在特定方向上傳播的特性,適用于需要高對比度和高分辨率的成像。

5. 雙光束光片

通過兩個(gè)子光束的干涉產(chǎn)生,形成一系列光片,適用于深層樣品成像。


圖片


圖2. 各種光束類型相對于高斯光束的光學(xué)分層(藍(lán)色)和主瓣厚度(橙色)的比率。所有值均為光束長度 L 約為 30 µm 計(jì)算得出。插圖顯示了解釋圖表的方案。值大于 100% 表示主瓣或光學(xué)分層比高斯光束更厚。

對于所有類型的光片顯微鏡,光學(xué)切片和軸向分辨率取決于光片的長度。因此,僅在長度相等的情況下比較光片特性是至關(guān)重要的。在大多數(shù)情況下,長度是由樣品或研究人員希望在單幀中觀察的視野決定的。


因此,作者選擇首先定義光片長度的方法,然后根據(jù)它們提供的軸向分辨率和光學(xué)切片來比較光片。


將高斯光束設(shè)為參考值,作者計(jì)算了相同光束長度下不同光束類型在厚度和光學(xué)切片方面的相對增益或損失。


圖2顯示了長度為30?µm的光片的結(jié)果。數(shù)值超過100%表明光片厚度 wOS 或主瓣寬度wML大于高斯光束。


總體而言,作者發(fā)現(xiàn)對于所有光束類型,在這兩個(gè)特性之間存在權(quán)衡:制造薄光片會(huì)以高斯光束的長度或其他光片類型的光學(xué)切片為代價(jià)。


光片顯微鏡的技術(shù)選擇是一個(gè)綜合考量的過程,需要在分辨率、對比度、光切片質(zhì)量和激光強(qiáng)度之間找到最佳的平衡點(diǎn)。通過深入理解這些技術(shù)參數(shù)及其相互關(guān)系,您可以更加自信地選擇和優(yōu)化適合自己研究的光片顯微鏡技術(shù)。


光片模擬軟件軟件

作者的光片模擬器應(yīng)用程序*數(shù)值計(jì)算光片的 3D 強(qiáng)度分布并量化其尺寸。它可以生成高斯光束、聚焦平頂光束、艾里光束、貝塞爾光束、貝塞爾光束晶格、雙光束和球差光束,以及用戶引入的任意類型光片。該算法將光束在后焦平面的電場幅度和相位作為初始條件,使用光束傳播方法計(jì)算其在焦平面周圍的傳播。


* E. Remacha “Light Sheet Simulator" (2019) [retrieved 5 November 2019]


操作步驟


在Matlab環(huán)境中運(yùn)行LightSheet_Simulator.mlapp,圖3顯示了GUI示例。有三種可能的操作


仿 真

允許可視化光片的截面以及后焦平面的強(qiáng)度和相位。要模擬本文討論的光片,請?jiān)谶x項(xiàng)卡面板中選擇光束類型并輸入所需參數(shù)。要模擬自定義光片,請選擇“創(chuàng)建光片"選項(xiàng)卡。輸入包含后焦平面幅度和相位的文件路徑。這些文件必須以 tiff 格式提供。

分 析

在模擬光片后,按“分析"以獲得本文定義的主瓣寬度wML、光學(xué)切片厚度 wOS 和長度L 的值。

保 存

在zhi定的目錄下創(chuàng)建文件 simulated_lightsheet.m。該文件包含 3D 強(qiáng)度矩陣以及計(jì)算中使用的數(shù)值和物理參數(shù)。

圖片

圖3. 光束模擬器用戶界面

圖3展示了光束模擬器的用戶界面,通過這個(gè)界面,用戶可以選擇不同類型的光束進(jìn)行仿真,分析結(jié)果,并保存數(shù)據(jù)。

閱讀原文:

Elena Remacha, Lars Friedrich, Julien Vermot, and Florian O. Fahrbach, "How to define and optimize axial resolution in light-sheet microscopy: a simulation-based approach," Biomed. Opt. Express 11, 8-26 (2020)


相關(guān)產(chǎn)品

圖片
Viventis LS2 Live 雙視野光片熒光顯微鏡


徠卡顯微系統(tǒng)(上海)貿(mào)易有限公司
地址:上海市長寧區(qū)福泉北路518號2座5樓
郵箱:lmscn.customers@leica-microsystems.com
傳真:
關(guān)注我們
歡迎您關(guān)注我們的微信公眾號了解更多信息:
歡迎您關(guān)注我們的微信公眾號
了解更多信息
日本国产欧美高清在线| 中文人妻av高清一区| 7777奇米影视久久| 在线观看国产黄色| 日本三级R| www久久99| 丁香色狠狠色综合久久小说| 啪啪视频免费在线观看| 一牛影视成人片免费| 凸凹视频在线观看| 色99在线| 欧美日日操| 伊人久操| 911av网站免费观看| 午夜理论片在线观看免费| 国产精品一二三区18| 亚洲三区视频| 性夜影院爽黄A爽免费动漫| 久久一级无码精品毛片6| 成人无码在线超碰网| 99热精品在线| 亚洲一区二区三区中文字幕| 天堂v无码免费视频| 精品国产一区二区三区香蕉欧美| 成人精品在线观看| 巨爆乳一区二区爆乳区| 亚洲网站一区二区在线| 逼逼逼逼操操操操操操操操操午夜剧场 | 国产精品成人无码av| 久热免费视频| 性爱av在线免费观看| 综合伊人激情| 亚洲精品一区二区三区在线播放| 成人无码在线超碰网| 74成人在线| 超碰碰碰碰| 99综合| 丁香五月影院| 激情五月婷婷| 亚洲人成网站7777| 亚洲国产精品成人综合| 日韩福利综合一区| 午夜福利1区2区3区| 大香蕉九九| 色综合五月天| 亚洲巨爆乳一区二区三区四季网| 国产精品精品系列在线观看| 99色视频| 亚洲97成人在线观看| 欧美性爱五月天| 99爱精品| 九九久久精品| 成年无码动漫av片无尽在线 | 人人操人人色网| 久久精品国产亚洲AV片多多| 亚洲色 国产 欧美 日韩| 日韩黄片影院| 少妇3P性爱自拍| 天天日天天搞天天干| 亚洲无码com| 国产隔壁老王影院在线| 日本三级网页| 波多野结衣先锋影音| 51一区二区三区| 欧美99热| 一区二区三区高清天码| 在线强奷到舒服的无码视频 | 久久久久人妻| 天天激情综合站| 日逼国产| 亚洲中文字幕熟女| 伊人网综合在线视频| 大香蕉九九| 香蕉热人人精品| 日本日逼视频网| 秋霞一级视频在线观看免费| 国产品精品自在在线午夜免费| 在线岛国新天堂8| 操逼视频免费日韩无码| 伊人五月天| 99在线无码精品秘 入口黑人 | 欧美成人免费在线观看| 国产熟女完整版中字| 精品久热| 国产精品久久久久久久黄无码| 激情五月激情综合网| 在线国产福利网址导航| www.夜夜操| 最近2019中文字幕国语免费版| 国产毛片毛片4p懂色| 国产一区二区欧美日本| 久久久久久久久久va| 久久久激情| 国产亚州精品美女久久久免费| 亚洲一区二区三区在线激情| 亚洲精品国产精品乱码不99| 午夜乱轮操逼视频免费看| 97福利视频| 色爱三区| 午夜电影在线观看无码专区| 日韩在线地址一| 99色视频| 婷婷五月天色色| 一区三区啪啪| 国产精品蜜乳AV| 二男一女成人A片| 国产操逼视频在线观看| 欧差乱伦二三| 国产精品美女视频诱惑| 爱射综合| 婷婷久久五月| 柠檬AV导航| 国产三级电影免费观看| 久久久久久国产精品免费网站| 国产黄色影片在线观看| 亚洲天天做日日做天天谢日日| 欧差乱伦二三| 天堂v无码免费视频| 色欲天天综合久久久无码网中文| 久久婷婷五月综合| 三上悠亚在线毛片91| 色优久久| 婷婷伊人五月| 大香蕉视频一二三区| 亚洲日本激情| 福利社区午夜一区二区| 日日日日做夜夜夜夜无码| 制度丝袜99| 欧美日韩操逼动图| 国产又粗又长又爽又色| 国产精品亚洲美女久久久久| 国产版a级片直播在线| 五月丁香啪啪网| 国产无码成人无码| 九九视频黄色片| 成人性爱视频在线看| 404操逼福利视频| 国产超碰| 亚洲无码com| 国产精品嫩草久久久久| 天堂中文日本在线观看| 十八禁视频网站| a级免费在线观看| 免费的黄片有限公司| 国产区91柔拿会所技师| 亚洲日本韩国在线| 亚洲无992tv| 可以在线观看的黄色网址| 人妻中文字幕日韩电影| 国产67194| 国产精品久久久久久久AV大片| 国产精品呦一区二区三区| 欧美黄色大香蕉一区二区| 国产精品999aaa| 国产精品极品美女视频| 日本岛国黄色网址| 日韩中文字幕视频| 粉嫩在线一区二区懂色| 天天干天天操天天操夜夜操天天操| 久久久精品中文字幕爱豆| JIZZJIZZ国产精品喷水| 国产综合色精品在线观看| 操逼www.| 色噜噜狠狠色综无码久久合欧美| 人人操我人人干| 日本三级日本三级99| 俄罗斯一区二区视频在线观看| 睡产熟女乱伦| 国产黄色在线播放观看| 亚洲av乱伦色图网站| 精品人妻1区| 丁香九月婷婷| 91成人在线免费视频| aaa亚无码专区| 国产精品成人无码av| 欧美亚洲色图另类国产| 能看的AV| 欧美日韩中文亚洲v在线综合| 无码高清操逼网址| 国产一级高清免费观看| 日韩性爱小视频在线观看| 欧美日韩午夜精品一区二区三区| 精品人人插人人操| 夜夜天天噜狠狠爱2021| 人人看黄色视频| www.99色| 精品久久人妻成人网| 亚洲精品官网在线观看| 欧美一级AAAAAAA| 乱伦强奸区日韩| 国内三级自拍小视频在线观看| 99re公开精品免费视频| 亚川综合视频| 青青青国产手线观看视频2| 涩五月婷婷| 人妻人人操| 天天肏夜夜肏| 亚洲图片偷拍视频区| 日本视频在线观看污污污| 亚洲一区二区三区不卡国产欧美| 一级毛片电影免费看| av网站在线看| 人人搞人人插人人操| 新亚洲无码| 国产粉嫩蜜臀av一区二区三区 | av网站国产主播在线| 五月开心网| 老司机福利青青草| 欧美第一页| 家庭乱伦麻豆| 超碰97人人cao| 国产色综合亚洲色综合吹潮| 日本人妻伦在线中文字幕| 大屁股人妻女教师撅着屁股| A级国产欧美激情在线| 伊人热综合| 亚洲AV成人无码一二三久久| 欧美自拍偷拍综合图片| 天天狠操| 操逼片中文| 九九无码视频| 五月丁香啪啪啪| 亚洲婷婷综合网| 99久久久无码精品国产人| 久久五十路熟女人妻| av无码精品久久久久| 深夜激情无码| 色色色热| 欧洲亚洲国产综合在线| av无码精品久久久久| 色色色色电影网| 99婷婷一区二区| 青娱乐国产精品| 色噜噜狠狠色综合日日| 亚洲黄片免费在线播放| 日韩人妻一二三区视频| 国产成人无码网站在线视频| 99色综合| 日本一级婬片试看三分钟| 小情侣高清国产在线视频| 成·人免费午夜在线观看| 中文字幕一区二区日韩网| 久久久久久AⅤ无码免费肉站| 日韩在线国产字幕| 日本丝袜人妻内射| 操碰97| 久久东京伊人一本到鬼色| 中文字幕一区日韩精| 91搞逼视频| 精品-91人妻子系列| 亚洲国产精品V?在线播放| A 天堂在线观看视频| 精品国产三级av韩国在线| 亚洲第一无码播放立川理惠| 久久精品一区二区一8| 色情乱伦AV| 99久久精品无码一区二区毛片免费| 中文字幕精品资源在线| 色y情视频免费看| 99re在线观看| 美中日韩无码| 韩三级a视频在线观看| 人人爱操| 亚洲偷拍自拍在线视频| 成人无码在线超碰网| 人人操AV| 亚欧国产无码精品在线| 欧美精品一区二区少妇免费A片| 久/久精品99看9| 午夜影美女日鸡鸡天天视频国产| 欧美日韩*字幕一区| 丁香五月影院| 国产热RE99久久6国产精品首| 中国一级操逼视频| 乱性AV| 日本色色色网站免费看不卡| 欧美成人午夜免费福利785| 国产精品自拍xxxx| 在线岛国新天堂8| 黄色片A级一区二区三区| 精品视频一区二区| 欧美日韩性爱视屏免费看了| 色成人Www精品永久观看| 先锋色眉乱伦资源| 国产成人精品必看| 自拍偷拍国产欧美日韩韩| 免费观看日本操逼视频| 亚洲激情综合| 国产精品色色| 超碰成人人人爽人人爽| 九九在线精品| 婷婷五月天激情小说| 九九热精品| 综合久久少妇中文字幕| 99热官网| 26UUU欧美日本| 韩国三级一线观看久| 性饥渴少妇av无码毛片| 人妻无一区二区三区| 一二三四视频中文字幕在线看| 91丨九色丨国产丨人妻在线 | 99亚洲天堂| 日韩兔费看黄片| AV麻豆免费一区| 日韩性爱视频在线免费观看| 爽极品影院| 欧美熟女操屄| 我爱大香蕉| 日本孕妇一区二区视频操逼免费看| 在线午夜成人无码视频| 国产AAAAAABBBBB| 天天看天天在线精品| 精品在线观看视频在线| 韩国一级婬片A片AAAAA| 开心激情站| 天天日天天搞天天干| 免费A V在线播放| 欧美一级色| 日韩操p| 香蕉人人操tv| 永久免费观看的毛片的网站| 国产 亚洲 一二三四| 97人人操人人摸| 婷婷激情四射| 亚洲精品性爱片| 亚洲色啪| 日本三级一区二区 在线| 久久久 国产精品|