可实时三维成像的激光扫描立体显微镜|电子pg游戏官网

日期:2021-11-25 13:09:44 | 人气: 45981

可实时三维成像的激光扫描立体显微镜|电子pg游戏官网 本文摘要:实验老鼠看到猫的图像时,大脑会怎?

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实验老鼠看到猫的图像时,大脑会怎?这个新消息包括数千万神经元在内的神经网络如何传输?如何利用光学显微镜窥探其中的奥秘?这是当代人寿科学研究对光学显微镜光学技术明确提出的新挑战。前几天,中国科学院西安光机的瞬态光学和光子技术国家重点实验室,光学队开发成功的双光子唤起了激光扫描动态立体显微镜。它可以让我们像观看立体电影一样动态地观察动态的三维微观世界,需要光切片,需要时间的三维图像重建。

团队的核心成员杨延龙博士说。原本,传统的光学显微镜技术遇到了两个问题。一个问题是光学景深小,不能一次看到样品中的薄层,不能看到样品的三维生产。另一个更困难的问题是,要模仿人类通过双眼视觉感觉周围的三维世界,必须沿着两个方向瞄准贝塞尔的光束。

如果这两个方向的光学时间太晚,瞬间过去的荧光信号就无法正确捕捉和定位。例如,双光子激光扫描荧光显微镜技术在20世纪90年代明确提出后,被广泛应用于神经光学等领域。非常简单,传统方法必须利用光切片原理逐层扫描目标,对样品完成三维光学,一般需要数十层甚至数百层的二维图像进行转换修复。整个立体光学过程最少需要几分钟,速度非常快,因此不符合活体生物的动态立体光学。

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杨延龙博士说明了。西安光利研究人员和叶顿研究人员的领导下,Xi安光学机构的超级识别光学团队已经完成了长期讨论激光束贝塞尔光束的目标。通过控制光束,光片可以不被切片重复使用,明确光学薄三维样品。

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西安光机研究人员克服难关,设计了简单的激光扫描装置,构筑了贝塞尔光束的三维度缓慢的扫描目标,可以在毫秒(千分之一秒)的量级进行双视角转换。这意味着什么?一般来说,如果蜜蜂从我们面前旋转,我们必须同时看到两只眼睛,大脑才能正确感受到它的方向,左右两只眼睛交错开口,大脑就不能正确区分蜜蜂的方向。新技术手段在毫秒级的转换,双视角光学瞬间完成,可以动态捕捉样品的三维动态变化。该技术首次构建了基于双视角激光扫描的动态立体显微镜光学和显示系统,其三维光学速度比传统合理的扫描方式提高了1~2个数量水平。

也就是说,以前几分钟到几十分钟的光学过程,现在几秒钟就完成了。这个双光子立体显微镜光学系统是活体生物的三维动态光学和新的观测工具,可以作为观测瞬间消失的神经信号在神经网络中的传输。

这项研究相继在中国科学院百人计划和国家自然科学基金的反对下,从基本原理检验、重要技术突破到原理样本机完成,经历了从基础研究到应用于构建的各个环节。目前,课题组积极与国内外相关科研机构开展生物医学应用的合作研究,希望尽快将该技术应用于生物活体三维慢光学和表明领域。


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