用于體內(nèi)成像的無透鏡熒光顯微鏡
顯微鏡在生命科學領域是一種無處不在的工具,它們的應用已經(jīng)擴展到了臨床實踐中。通過顯微鏡,醫(yī)生可以對眼睛展開檢查,檢查組織是否有癌癥跡象,并借助其進行手術(shù)。但是,顯微鏡體積龐大,無法使用它們對身體內(nèi)部的很多區(qū)域進行成像;而且,光學鏡頭無法同時提供完美的大視場和高分辨率。
為了克服這些障礙,來自萊斯大學的一個團隊開發(fā)出了一種根本不使用任何透鏡的顯微鏡:該顯微鏡尺寸非常小,可以附著在內(nèi)窺鏡頂端,從而被用作植入物植入體內(nèi),以便長期監(jiān)測大腦活動以及執(zhí)行其它由于現(xiàn)有顯微鏡龐大尺寸而未進行嘗試的應用。
萊斯大學團隊研發(fā)的廣域視角熒光顯微鏡可以集中在幾立方毫米的體積上,同時還能實現(xiàn)微米級的成像細節(jié)。此外,還可以通過增加傳感器的尺寸進而增加廣域視角的大小。由于所使用的傳感器是傳統(tǒng)的互補金屬氧化物半導體(CMOS)檢測器,所以這一切都不是問題。
為了能夠形成清晰、高質(zhì)量的圖像,該設備依賴于“振幅光罩”,這似乎是一個精確設計的衍射光柵。傳感器捕獲通過“振幅光罩”的光線,該光線看起來與正在成像的對象完全不同。為了形成最終圖像,需要通過涉及“振幅光罩”的算法將成像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成高分辨率圖像。
由于該設備在距離顯微鏡一定距離范圍內(nèi)生成聚焦圖像,因此可以在幾立方毫米的體積內(nèi)創(chuàng)建3D影像。

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