PRISM技术突破光衍射极限实现时空超分辨活细胞成像
过去几十年，我们使用宽场荧光成像方法（如PALM和STORM）观察亚细胞结构。这些方法需数百上千原始图像长序列。因此，提高空间分辨率降低时间分辨率。
现在，瑞士洛桑EPFL研究人员设计系统，通过超分辨空间和时间成像（空间和时间双向）捕捉活细胞内部非凡视野。
新显微平台名为PRISM（超分辨显微镜相位恢复仪器），可观察光衍射极限之外。集成3D显微镜和白光3D相位恢复新技术。
它结合荧光超分辨空间分辨率和分子特异性，与高速灵敏定量相位成像，实现多模态4D成像。
4D细胞显微镜如何工作？
研究者用傅里叶滤波从白光图像阵列提取3D定量相位。然后通过3D部分相干成像解释此亮场深度分辨相位成像。
他们通过从大量z位移强度堆栈检索稳定细胞高分辨3D相位数据演示概念。开发PRISM同步获取8个平面——可在2.5×50×50微米体积内高速3D相位成像。最后，用3D相位显微镜和超分辨光学波动成像（SOFI）顺序成像细胞样本。
SOFI支持近1秒每重建图时间分辨率的多平面显微镜下活细胞3D成像。此外，提供分子参数定量评估，耐受高标记密度。
简单说，PRISM是当前宽场显微平台附加组件，实现简单快速3D荧光超分辨成像和3D定量相位。新系统为观察活细胞时间生理和复杂空间提供更好机会。
技术细节
基于亥姆霍兹波动方程，技术嵌入维纳-欣钦定理框架。沿z轴解码相位数据通过计算前向弱散射干涉完成。
他们构建高效算法从获取体积强度堆栈恢复3D相位数据。高检测数值孔径和白光Koehler照明提供无斑点高分辨稳定活细胞定量相位成像。此外，模拟验证轴向分辨率350×560纳米。
总体，该过程使常规亮场显微镜升级为简单、快速、可靠3D相位显微镜，预期满足生命科学和生物学众多调查和应用期望。
工业技术