开发了多z共聚焦显微镜系统

波士顿大学的研究人员开发了一种显微镜，专门用于在自然环境中成像大量相互作用细胞。在Optica今天发表的一篇论文中，该团队表明他们的新型“multi-z”共聚焦显微镜系统能够以视频速率和大于一毫米的视野成像活老鼠的大脑。

对大量细胞进行成像需要在大的3D体积上快速捕获细胞或亚细胞细节。这是具有挑战性的，因为大多数成像方法都伴随着速度，视野和分辨率之间的固有权衡。

“我们找到了一种在显微镜系统中融合所需成像功能的方法，该系统易于构建和操作，”该论文的第一作者Amaury Badon说。“它还可以实时提供结果，而无需复杂的数据分析或图像处理。”

为了同时获得多个平面，研究人员开发了一种方法，可以重复使用光线在一个平面上对细胞进行成像，从而对样本中较深的细胞进行成像他们使用了一种称为扩展照明的方法，其中显微镜的物镜仅部分地充满了照明光，使光能够更深地进入样品。然后使用全物镜检测荧光，提供高分辨率。新显微镜不像传统的共焦设置那样有一个针孔，而是有一系列反射针孔，每个针孔都能捕获样品内不同深度的聚焦光。

“我们的方法得益于共焦显微镜的对比，同时能够在不牺牲速度的情况下扩展到体积成像，”Badon说。“虽然之前已经使用了扩展照明和反射针孔，但这是他们第一次以共聚焦显微镜设置以光效方式组合。”

研究人员还为显微镜设计了比传统共聚焦显微镜更大规模的显微镜，并将其设计为以视频速率成像。快速图像采集很重要，因为监测细胞功能的荧光指示剂通常在几十毫秒的时间尺度上操作。