Højopløselig og stort synsfelt Fourier ptychographic mikroskopi

Fourier ptykografisk mikroskopi (FPM) er en computational imaging og kvantitativ fase imaging (QPI) teknik. Det håndterer effektivt afvejningen mellem opløsning og synsfelt (FOV) i konventionel mikroskopi. Det kan opnå et gigapixel -billede uden mekanisk scanning og er blevet anvendt i digital patologi i de seneste år.

Et forskerhold ledet af prof. Yao Baoli fra Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics (XIOPM) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) gennemgik de seneste fremskridt inden for FPM, herunder implementering af kvantitativ fasebilleddannelse med høj præcision, billedbehandling med høj kapacitet, billedbehandling med høj hastighed, tredimensionel billeddannelse, afkobling i blandet tilstand, og introducerede biomedicinske applikationer.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Rapporter om fremskridt inden for fysik den 18. august.

Prof. Yao og hans samarbejdspartnere har siden 2014 udviklet en række metoder til at implementere FPM med høj præcision stabilt og effektivt, involverer løsningen til ujævn LED -belysningsintensitet, dataforbehandlingsmetoder til at undertrykke støj, systemkalibreringsalgoritme (SC-FPM) og løsningen til vignetteringseffekt.

I dette studie, forskerne leverede en omfattende køreplan for mikroskopi, de grundlæggende principper, fordele, og ulemper ved eksisterende billeddannelsesteknikker, og de betydningsfulde roller, FPM spiller i udviklingen af ​​videnskab. De afslørede også den interne forbindelse mellem FPM og struktureret belysningsmikroskopi (SIM).

Med hensyn til FPM i høj opløsning, de fremsender subbølgelængdeopløsning FPM (SRFPM) med halvkugleformede digitale kondensatorer, opnåelse af et 4 ×/0,1NA-mål med den endelige effektive billeddannelse på 1,05 NA ved en opløsning på 244 nm med den indfaldende bølgelængde på 465 nm over en bred FOV på 14,60 mm2 og en dybdeskarphed (DOF) på 300 μm .

Forskerne diskuterede også de udfordrende problemer og fremtidige anvendelser af FPM. FPM kan udvides til en slags ramme til at tackle fasetab og systemgrænser i billeddannelsessystemet. Denne indsigt kan let bruges til spikkelbilleddannelse, usammenhængende billeddannelse til nethinden, stor-FOV fluorescensbilleddannelse, etc.

"Vi mener, at denne anmeldelse kan give kritisk indsigt i fremtidige fremskridt inden for undersøgelse og anvendelser af FPM, "sagde Dr. Pan An, undersøgelsens første forfatter.