Anonim

Computersystem øger opløsningen af ​​almindelige mikroskoper

Videnskab

Ben Coxworth

1. august 2013

3 billeder

Ved hjælp af Caltechs system kan et almindeligt mikroskop opdage 100 gange mere information pr. Billede (Foto: Shutterstock)

Takket være forskningen, der udføres på California Institute of Technology, kan regelmæssige mikroskoper snart være i stand til meget billeddannelse med højere opløsning. I stedet for at foretage ændringer i mikroskopernes optik, fokuserer Caltech-forskerne i stedet på at bruge et computerprogram til at behandle og kombinere billeder fra enhederne.

Den vigtigste hardwareændring til et eksisterende mikroskop indebærer at installere et array på omkring 150 lysdioder under scenen, i stedet for det almindelige lys. Ved at bruge hver pære i den matrix ét ad gangen, bliver 150 billeder erhvervet af den prøve, der ses. I hvert billede stammer lyset fra en lidt anden (og kendt) retning. Computerprogrammet suger derefter alle disse billeder sammen i et sammenhængende billede af prøven.

Det sammensatte billede repræsenterer ikke kun lysets intensitet, men også lysfaseinformationen (relateret til den vinkel, hvor lyset bevæger sig) for hver af underbillederne. Ved hjælp af disse lysfeltdata giver programmet mulighed for at zoome ind på en hvilken som helst del af det samlede billede, mens det stadig er muligt at udarbejde detaljer. Det er også i stand til digitalt at korrigere for fejl, såsom områder, der oprindeligt er ude af fokus.

I sidste ende indeholder billeder produceret af systemet 100 gange mere information end dem, der produceres af et ubundet mikroskop. Derudover skaber det billeder med både det brede synsfelt på en lavdrevne linse og en stærkere opløsning. Normalt skal mikroskopbrugere vælge mellem at få store billeder af prøver, hvor der ikke kan udarbejdes detaljer eller detaljerede billeder af blot en lille del af prøven - som at bruge enten en vidvinkel eller nærbillede på et kamera.

Det skulle koste omkring US $ 200 for at tilføje teknologien til et eksisterende mikroskop. Forskerne håber, at det kan bruges i applikationer som digital patologi, wafer inspektion og retsmedicinsk fotografering eller af medicinske klinikker i udviklingslande.

Et dokument om forskningen blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet Nature Photonics .

Kilde: Caltech

En gengivelse af Caltech-systemet

Mikroskopopsætningen sammen med et billede taget med en traditionel 2X linse (øverst til højre) og et sammensat billede af samme prøve taget med det nye system (Billede: Guoan Zheng)

Ved hjælp af Caltechs system kan et almindeligt mikroskop opdage 100 gange mere information pr. Billede (Foto: Shutterstock)

Anbefalet Redaktørens Valg