Флуоресцентното изображение се превърна в незаменим инструмент в различни научни области, включително биология, медицина и материали. Тя позволява на изследователите да визуализират и анализират специфични молекули и структури в проба с висока чувствителност. Разделителната способност на флуоресцентното изображение често ограничава нивото на детайлност, което може да бъде получено. Като водещ доставчик на детектор за флуоресценция, ние разбираме значението на изображенията с висока разделителна способност и се ангажираме да предоставяме решения за подобряването му. В този блог ще проучим няколко стратегии за подобряване на разделителната способност на флуоресцентното изображение.
Разбиране на основите на разделителната способност на флуоресцентното изображение
Преди да се задълбочи в методите за подобряване на разделителната способност, е от съществено значение да се разбере какво означава разделителна способност в контекста на флуоресцентното изображение. Резолюцията се отнася до способността да се разграничават два тясно разположени обекта като отделни единици. При флуоресцентна микроскопия разделителната способност често е ограничена от дифракцията на светлината, която е описана от границата на дифракцията на абат. Според този принцип, минималното разделимо разстояние (D) между два обекта е дадено от формулата:
[D = \ frac {0.61 \ lambda} {that}]
където (\ lambda) е дължината на вълната на светлината, използвана за изображения и (Na) е числената бленда на обективния обектив. Това уравнение показва, че разделителната способност може да бъде подобрена чрез използване на по -къси дължини на вълната на светлина или чрез увеличаване на числената бленда на обективния обектив.
Избор на правилния детектор за флуоресценция
Изборът на флуоресцентен детектор играе жизненоважна роля за определяне на разделителната способност на системата за изображения. Нашата компания предлага редица висококачествени флуоресцентни детектори, включителноЦифров изотермичен флуоресцентна детекториИзотермичен флуоресцентен детектор. Тези детектори са проектирани да осигуряват висока чувствителност и нисък шум, които са от съществено значение за заснемане на ясни и подробни флуоресцентни изображения.
Цифровият изотермичен флуоресцентен детектор използва усъвършенствана технология за обработка на цифрови сигнали, за да подобри съотношението сигнал / шум. Това позволява откриване на слаби флуоресцентни сигнали, което е особено важно, когато изобразявате проби с ниски нива на флуоресценция. Изотермичният детектор за флуоресценция, от друга страна, поддържа постоянна температура по време на процеса на откриване, което спомага за намаляване на топлинния шум и подобряване на стабилността на детектора.
Оптимизиране на оптичната система
Оптичната система на флуоресцентна настройка за изображения, включително обективния обектив, филтри и източник на светлина, може значително да повлияе на разделителната способност.
Обективен обектив
Както бе споменато по -рано, числената бленда (NA) на обективния обектив е ключов фактор за определяне на разделителната способност. По -високата NA позволява да се събере по -голям конус от светлина от пробата, което води до по -добра разделителна способност. Когато избирате обективен обектив, е важно да изберете такъв с висок NA, който е подходящ за вида на изображенията, които се извършват.
Филтри
Филтрите се използват за избор на подходящите дължини на вълната на светлина за възбуждане и емисии. Използването на висококачествени филтри с тесна честотна лента може да помогне за подобряване на контраста и разделителната способност на изображенията. Например, лентовите филтри могат да се използват за изолиране на специфичните дължини на вълната на емисиите на флуоресценция, намаляване на фоновия шум и подобряване на съотношението сигнал / шум.
Източник на светлина
Качеството и интензивността на източника на светлина също влияят на разделителната способност. Необходим е равномерен и интензивен източник на светлина, за да се гарантира, че всички части на пробата са осветени равномерно. Лазерните източници на светлина често се предпочитат за флуоресцентни изображения, тъй като осигуряват високоинтензивна, монохроматична светлина.
Техники за приготвяне на проби
Правилната подготовка на пробата е от съществено значение за получаване на флуоресцентни изображения с висока разделителна способност.
Фиксиране и монтаж
Поправянето на пробата правилно може да помогне за запазване на структурата му и предотвратяване на движение по време на изображения. Изборът на подходяща монтажна среда също е важен, тъй като може да повлияе на коефициента на пречупване и оптичните свойства на пробата. Монтална среда с коефициент на пречупване, подобна на тази на пробата, може да помогне за намаляване на оптичните артефакти и подобряване на разделителната способност.
Етикетиране
Изборът на флуоресцентни етикети и протокола за етикетиране може да окаже значително влияние върху разделителната способност. Използването на малки и ярки флуоресцентни етикети може да намали размера на обозначените обекти и да подобри способността за разграничаване между тясно разположени структури. Освен това, оптимизирането на условията на етикетиране, като концентрацията на етикета и времето за инкубация, може да осигури специфично и ефективно етикетиране.
Техники за усъвършенствани изображения
В допълнение към горните стратегии са разработени няколко усъвършенствани техники за изображения за преодоляване на дифракционната граница и подобряване на разделителната способност на флуоресцентното изображение.
Микроскопия за супер разделителна способност
Техники за микроскопия с супер разделителна способност, като стимулирана изчерпване на емисиите (Sted) микроскопия, структурирана микроскопия за осветяване (SIM) и едномолекулна локализираща микроскопия (SMLM), революционизира флуоресцентното изображение чрез постигане на резолюции извън границата на ABBE. Тези техники разчитат на различни принципи, като селективно дезактивиращи флуорофори или локализиране на единични молекули, за да се осигури разделителна способност на поддифракцията.
Конфокална микроскопия
Конфокалната микроскопия е друга широко използвана техника за подобряване на разделителната способност. Той използва Pinhole, за да премахне светлината извън фокус, което води до по-остри изображения с по-добър контраст. Конфокалната микроскопия е особено полезна за изобразяване на дебели проби или проби с множество слоеве.
Обработка и анализ на данни
След придобиване на флуоресцентни изображения, техниките за обработка на данни и анализ могат да се използват за по -нататъшно подобряване на разделителната способност.
Деконволюция
Деконволюцията е математическа техника, която може да се използва за премахване на замъгляващия ефект, причинен от функцията за разпространение на точката (PSF) на системата за изображения. Чрез прилагане на алгоритми за деконволюция върху суровите изображения разделителната способност и яснотата на изображенията могат да бъдат значително подобрени.
Подобряване на изображението
Техниките за подобряване на изображението, като регулиране на контраста, намаляване на шума и подобряване на ръба, също могат да се използват за подобряване на визуалното качество на флуоресцентните изображения. Тези техники могат да помогнат да се направят детайлите в изображенията по -видими и по -лесни за анализ.
Заключение
Подобряването на разделителната способност на флуоресцентното изображение е сложна, но постижима цел. Избирайки правилния флуоресцентен детектор, оптимизиране на оптичната система, използване на правилни техники за приготвяне на проби, прилагане на усъвършенствани техники за изображения и извършване на подходяща обработка и анализ на данни, изследователите могат да получат флуоресцентни изображения с висока разделителна способност, които дават ценна информация за структурата и функцията на биологичните и небиологичните проби.
Като доставчик на флуоресцентен детектор, ние сме посветени да предоставим на нашите клиенти най -добрите продукти и решения, за да отговорим на техните нужди за изображения. Ако се интересувате от подобряване на разделителната способност на вашата флуоресцентна система за изображения или имате въпроси относно нашитеЦифров изотермичен флуоресцентна детекторилиИзотермичен флуоресцентен детектор, Моля, не се колебайте да се свържете с нас за дискусия за обществени поръчки.
ЛИТЕРАТУРА
- Abbe, E. (1873). Принос към теорията на микроскопа и микроскопичното възприятие. Архив за микроскопична анатомия, 9 (1), 413-420.
- Hell, SW, & Wichmann, J. (1994). Разрушаване на границата на разделителна способност на дифракцията чрез стимулирана емисии: Флуоресцентна микроскопия с стимулирана емисия-изчерпване. Оптични писма, 19 (11), 780-782.
- Gustafsson, MG (2000). Превишаване на ограничението на страничната разделителна способност с коефициент два, използвайки структурирана микроскопия за осветяване. Journal of Microscopy, 198 (2), 82-87.
- Betzig, E., Patterson, GH, Sougrat, R., Lindwasser, Ow, Olenych, S., Bonifacino, JS, ... & Hess, HF (2006). Изобразяване на вътреклетъчни флуоресцентни протеини при разделителна способност на нанометъра. Science, 313 (5793), 1642-1645.