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图片来源:Micha Weber/shutterstock.com
晶格光片显微镜是一种新的光片显微镜技术，主要用于生物环境。它是一种利用晶格构象的光片，通过使它们发出荧光来拍摄样品的图像和视频的方法。与其他方法相比，这是一种光漂白和光毒性效应都很低的技术，这也是它主要用于生物环境的主要原因之一——除了能够成像活体样本之外。在这篇文章中，我们解释了什么是晶格光片显微镜和它是如何工作的。
什么是晶格光片显微镜?
晶格光片显微镜是一种改进和改进的光片荧光显微镜。荧光光片显微镜是一种使用激光照亮样品的技术，在任何时间只照亮样品的一小部分。在照明时，样品发出荧光，这被探测器捕捉到。晶格光片显微镜和它的前身一样，但是它使用一系列晶格结构的光束来成像感兴趣的样品。
为了产生晶格图案，需要薄的光束，并且这转化为暴露于较小量的样品 - 这反过来减少了样品经受并降低了图像上的光博的可能性．格子灯纸显微镜也将样品在平面上进行图像，因此样品在任何时候从未暴露过太多的光线，这是为什么光毒性和光漂白效果最小化的另一个原因。它是一种技术，该技术通常用于生物学设置，以通过将每个平面所拍摄的图像重构为单个图像来拍摄细胞的3D图像，以使样品的连续荧光动画，以及用于表征生物现象。它也是一种成像技术，可用于实时生物样品。
晶格光片显微镜是一种具有很高分辨率的技术，比其他比较技术，如共聚焦显微镜和双光子显微镜要好得多。这种技术的其他一些好处包括高对比度、高采集速度、可调成像参数、多种颜色的图像和视频、能够一次拍摄数小时的视频样本，以及能够使用不同的成像模式来适应特定的成像应用。
格子灯纸显微镜如何工作
虽然晶格灯纸显微镜的内部工作与光片荧光显微镜相似，但它还包含来自贝塞尔梁显微镜和结构化照明显微镜（SIM）的原理。
在晶格光薄片显微镜中，样品的照明垂直于检测图像的位置。成像过程的第一部分是格子光片本身的产生，其在多个阶段中完成。光片生成过程的第一部分涉及使用两对圆柱形透镜来拉伸线性偏振的圆形输入光束，以形成纸张，然后将纸张投影到空间光调制器上。第一对沿Z轴沿X轴和第二对拉伸光束。空间光调制器改变光束的波形，从而消除了任何不需要的衍射，这导致产生类似于贝塞尔光束的光学晶格。下一阶段采用环形掩模 - 一种不透明的光学掩模，其包含透明环，以进一步减小光束的衍射并延长光片。最终阶段是光横向（X方向），使得图像被记录在Z平面中。
然后，光片对样本进行图像或实时视频，但图像是横向切片，并根据生成的图像构建3D图像。对于视频，样本是连续扫描的，而对于图像，样本只扫描一次。图像是用电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)相机捕获的。
但是成像模式有一些变化。首先，在被称为薄片扫描的模式中，光薄片和物镜一起移动以生成3D图像。这与样品扫描模式不同，在这种模式下，样品移动，但光片和物镜保持静止。样本扫描模式通常用于较大的样本。与传统成像模式最不同的成像模式是结构照明显微镜模式。在这种模式下，光片在x轴上沿着多个相位步进，并在每个相位步进时将光的网格图案叠加在样本上。这种方法可以在薄片扫描或样品扫描模式下完成，并使用计算机算法从每一步重建图像，产生一个超过显微镜物镜衍射极限的图像。
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