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突破高清成像瓶颈!骆清铭团队开发出线照明调制显微术,兼具多重优势

Evelyn Zhang

利用光学显微镜对大尺度三维样品进行显微可视化,需要克服成像质量和速度、大数据采集和管理等方面的挑战。

近期,来自华中科技大学武汉光电国家研究中心生物医学光子学功能实验室骆清铭院士团队,开发出了一种用于高通量和低背景的厚组织成像的线照明调制((LiMo)技术。

这种线照明调制光学层析成像(Line illumination microscopy, LiMo),实现了高清成像,这将有助于观测复杂多样、精细高分辨率的生物组织。

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该方法只需要简单的多线探测线照明光路,克服了传统结构光照明成像中存在残留调制伪影的固有缺陷,也无需多次成像即可获得所需数据,并具有线扫描对大范围样本成像通量高的优点,解决了传统荧光显微光学层析成像方法无法同时兼顾高分辨率、高通量和高清晰度的问题。

将LiMo与薄组织切片相结合,他们还进一步开发了一种平均信噪比为110的高清荧光显微光学切片断层成像(HD-fMOST)方法,显著改善了神经元形态重建。

结果显示,他们的这一技术实现了30倍>无损数据压缩,体素分辨率为0.32 × 0.32 × 1.00 μm3,支持在线数据存储到USB驱动器或云中,并实现高精度(95%准确度)实时全脑3D细胞计数。

文章中还给出了在线定量统计特定类型神经元的小鼠全脑分布结果,平均准确率达到95%!

这些结果,突出了HD-fMOST技术在促进大规模获取和分析全脑高分辨率数据集方面的潜力,有利于提高效率,未来有望在标准化、规模化的脑科学研究中发挥巨大作用。

上述研究成果以“High-definition imaging using line-illumination modulation microscopy”为题,最新发表在《自然·方法》(Nature Methods)上。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41592-021-01074-x


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