光器用于光片熒光顯微鏡光片熒光顯微鏡的優點光片熒光顯微鏡（LSFM）是一種可以對活體標本進行快速且無光毒性3D觀測的強大顯微成像技術。LSFM技術將寬場成像的速度與適度的光學切片和低光漂白特點相結合，因此也被稱為選擇性平面照明顯微鏡（SPIM），或簡稱為“光片”。SPIM或LSFM共同的定義特征是從側面對焦平面進行平面照明，在任何給定時間，僅對樣品的一小部分進行照明，因此與寬場輻射熒光相比，可以較大限度地減少光損傷并提供改善信噪比的光學切片。此外由于圖像是以寬場（2D平行）方式收集的，因此光片成像比一次僅檢測一個像素的點掃描共聚焦顯微鏡快得多。由于三個關鍵特性，光片熒光顯微鏡正成為體積成像較流 ...

分配其周圍的熒光信號(光子重新分配)，可提高線掃描方向上的空間分辨率。組合從多個視圖獲取的圖像體積進一步提升體積分辨率。舉例說明，體積分辨率提升5.3倍：從335nmX285nmX575nm提升到225nmX165nmX280nm。(4)動態三維結構光顯微成像。一維結構光使得采集速度下降了15倍(因為每個方向采集5張圖，共三個方向)，因此不適合實時超分辨應用。在這里，訓練一個殘差信道注意力網絡(residual channel attention network, RCAN)從衍射極限輸入預測一維超分辨圖像。當訓練數據所用樣本的方向是隨機的時候，只需要旋轉輸入圖像，然后重新作為訓練好的網絡輸入 ...

盾，這在實時熒光成像中被稱為“挫折金字塔(pyramid of frustration)”。在通常需要對多個平面進行軸向掃描的三維(3D)生物體中，情況變得更糟。一次實驗的時間窗口只能支持數百個體積采集，以避免總光劑量超過300 J/cm2 從而造成相當大的光損傷。LSM通過僅激發對焦區域以避免不必要的曝光來緩解該問題。帶有AO的晶格LSM進一步提高了透明生物體的時空分辨率，但小視野(FOV)和AO校正都限制了其大體積觀測時的速度。此外，由于組織不透明和空間限制，很難以亞細胞分辨率在哺乳動物組織中應用LSM。在哺乳動物中以亞細胞分辨率和低光子劑量進行長期、高速成像仍然是一個挑戰。在各種體積成像 ...

借助于鈣離子熒光指示劑，將神經元中鈣離子濃度的變化反映在熒光強度的變化上，從而可以推測神經元的活動（當前鈣成像常用的手段是雙光子顯微成像手段）。準確神經元提取和尖峰推斷（spike inference）是進行進一步分析的前提，這需要高信噪比鈣成像。然而，由于體內鈣瞬變(calcium transients)的低峰值積累和快速動態變化導致熒光光子的缺乏，使得鈣成像容易受到噪聲污染（即光子散粒噪聲和電子噪聲）的影響。獲得高信噪比鈣成像最直接的方法是提高激發光強度，但其導致的光漂白、光毒性和組織加熱對樣品健康和光敏生物過程不利。更有效的策略包括使用更亮的鈣指示劑和更先進的光電檢測技術 ，但在光子受限 ...

的深度上解析熒光的能力。技術要點：基于此，美國波士頓大學的Mitchell Clough(一作)和Jerry L. Chen(通訊)提出了一種四區域大視場雙光子顯微鏡(quad-area large FOV two-photon microscope, Quadroscope)，能夠在橫跨約5mm的總視場上實現四個可獨立靶向大腦區域的視場同時視頻幀率細胞級分辨率成像。作者展示了其在行為相關時間尺度上測量小鼠感覺運動皮層鈣活性的能力。(1)使用兩個獨立掃描引擎實現跨大視場同時成像，兩個掃描引擎使用相似的物鏡和相似的光學組件，結合自適應光學實現雙區域成像的分辨率增強。(2)引入基于焦平面單元(fo ...

S）、雙光子熒光、二次諧波生成（second-harmonic generation, SHG）成像等（參見本訂閱號前述多光子相關文章，傳送門1，傳送門2，傳送門3）。這些成像方法對指示疾病狀況的潛在組織結構和成分敏感。最近，由于諸如通過全息手段控制光場及控制光在復雜介質中的傳輸等波前整形技術的發展，使得用細的多模光纖作為激光掃描顯微內窺鏡的探頭成為可能。當前不足：多模光纖不能夠保持光的偏振態，現有的保持光纖偏振態的方法都很復雜。而使用偏振光可以觀測到二階非線性極化率張量。二階非線性極化率張量能反映樣品的組成、手性和結構組織（例如局部原纖維取向）。文章創新點：捷克共和國CAS科學儀器研究所的A ...

幾種導星是：熒光導星、動態導星、超聲導星。熒光導星和動態導星是侵入式的，因此不太適用于一般的應用。超聲導星利用聲光調制作為虛擬光源，在非侵入式散射介質內光學聚焦很有應用前景。當前不足：目前使用超聲導星在散射介質中進行光學聚焦的技術被稱為時間反轉超聲編碼（time-reversed ultrasonically encoded, TRUE）光學聚焦，是由本文汪立宏組于2011年發明的（成果發表在nature photonics上）。簡單來說，TRUE描述的是：當散射光子通過散射介質內的超聲聚焦場時，一部分光子會發生頻移，這部分光子稱為超聲標記光子；記錄超聲標記光子的光場，然后時間反轉在超聲焦點位 ...

收焦平面外的熒光信號）。由此組成的新的顯微鏡成為一個投影成像系統，可以將多個不同的投影視角信息積分記錄。具體實現是將不同的切片（對應不同的z軸位置）以不同的視角投影在相機上，所有視角在一個相機幀內記錄完。即一個相機幀記錄所有Z軸信息。數據量大大減少，成像速度提升百倍以上。通過同時多角度成像的方法還可以實現實時三維成像和粒子定位。原理解析：（1）作者所提模塊的工作原理類似于計算機視覺領域的錯切變形變換（shear-warp transform）。圖1a描述在同一個體積空間有多個不同形狀的物體，頂部表示體積空間的錯切變換，中間表示體積空間的旋轉變換，底部表示體積空間投影圖。當投影方向一致時，錯切變 ...

制出超分辨率熒光顯微鏡”，從此人們對點擴散函數 (PSF) 工程的認識有了顯著提高。Moerner 展示了 PSF 工程與 Meadowlark Optics SLM 的使用案例，用于熒光發射器的超分辨率成像和 3D 定位。 PSF工程已被證明使顯微鏡能夠使用多種成像模式對樣本進行成像，同時以非機械方式在模式之間變化。這允許對具有弱折射率的結構進行成像，以及對相位結構進行定量測量。 已證明的成像方式包括：螺旋相位成像、暗場成像、相位對比成像、微分干涉對比成像和擴展景深成像。美國Meadowlark Optics 公司專注于模擬尋址純相位空間光調制器的設 計、開發和制造，有40多年的歷史，該公司 ...

。適用于生物熒光分析如熒光激發、光遺傳學、熒光原位雜交、內窺鏡照明、微流控等照明。圖1 Lumencor光源成像示意圖二、Lumencor顯微鏡光源分類(1)激光光源：Lumencor 的 CELESTA 和 CELESTA quattro 光引擎包含 4-7 個可單獨尋址的固態激光光源陣列。激光輸出與復雜的控制和監控系統相結合，提供旋轉盤共聚焦顯微鏡、空間分辨轉錄組學和其他高ji成像應用所需的高性能照明。圖2 CELESTA 光源（2）LED光源：4、5 或 6 個固態照明光源同時工作以產生白光，多種型號可選，光纖輸出或液體光導輸出。圖3 SOLA光源及其光譜圖4 PEKA光源及其光譜（3） ...