在熒光顯微鏡下觀察尺寸小于光學(xué)極限物體
由于觀察細(xì)胞影像必須透過顯微鏡等硬體,一旦訊號(hào)透過光學(xué)系統(tǒng),必然會(huì)有訊號(hào)遭到扭曲或損失,
此過程稱為convolution。若能知道點(diǎn)光源在光學(xué)系統(tǒng)下被扭曲的狀況,便可用數(shù)學(xué)方式將模糊的xyz訊號(hào)還原并組成完整影像,
此過程稱為Deconvolution。
至于影像被顯微鏡convolution成什么樣子呢?只要在熒光顯微鏡下觀察尺寸小于光學(xué)極限的熒光珠子(約50~200 nm),
則每顆珠子可視為一點(diǎn)光源,其經(jīng)過顯微鏡發(fā)散后得到的影像稱為PSF (point spread function)。PSF是一個(gè)3D函數(shù),
描述的是點(diǎn)光源在xyz軸上被模糊的情形,而一個(gè)生物樣品的訊號(hào)又可視為許多個(gè)點(diǎn)光源的PSF的集合。
根據(jù)上述,以PSF為基礎(chǔ),將影像進(jìn)行Deconvolution后,不僅能增加訊號(hào)強(qiáng)度,也能改善訊雜比、提高對(duì)比及解析度。
目前市面上已有以Deconvolution為基礎(chǔ)的高階影像系統(tǒng),除了使用Deconvolution技術(shù),系統(tǒng)也可搭配其他硬體,
包含使用CCD快速的擷取影像、能減少光對(duì)活細(xì)胞樣品的傷害的光源、精準(zhǔn)的全自動(dòng)化xyz載物臺(tái)等,可以簡易得到清晰的活細(xì)胞影像。
這些先進(jìn)的影像系統(tǒng),還可以全自動(dòng)進(jìn)行多色觀察、時(shí)序拍攝、自動(dòng)對(duì)焦、多點(diǎn)拍攝、細(xì)胞追蹤,
亦可依需求加裝雷射進(jìn)行photoactivation、FRET、FRAP、TIRF等實(shí)驗(yàn),為活細(xì)胞影像研究領(lǐng)域提供了完整且便利的先進(jìn)工具。