在不断发展的显微镜领域，近年来硬件和算法都取得了显着的进步，推动了我们探索生命无限微小奇迹的能力。然而，三维结构照明显微镜(3DSIM)的发展受到偏振调制速度和复杂性带来的挑战的阻碍。
DMD-3DSIM 系统简介
高速调制 3DSIM 系统“DMD-3DSIM”将数字显示与超分辨率成像相结合，使科学家能够以前所未有的细节观察细胞结构。 据 Advanced Photonics Nexus报道，北京大学彭曦教授的团队围绕数字微镜器件 (DMD) 和电光调制器 (EOM) 开发了这种创新装置。它通过显着提高横向(从一侧到另一侧)和轴向(从上到下)分辨率来解决分辨率挑战，据称其 3D 空间分辨率是传统广域成像技术的两倍。
对细胞结构的极化洞察
实际上，这意味着 DMD-3DSIM 可以捕获亚细胞结构的复杂细节，例如动物细胞中的核孔复合体、微管、肌动蛋白丝和线粒体。该系统的应用扩展到研究高度散射的植物细胞超微结构，例如夹竹桃叶的细胞壁和黑藻叶的中空结构。即使在小鼠肾脏切片中，该系统也显示出肌动蛋白丝中明显的极化效应。
通往发现的开放大门
让 DMD-3DSIM 更加令人兴奋的是对开放科学的承诺。Xi 的团队已在 Github 上公开提供所有硬件组件和控制机制，促进协作并鼓励科学界基于这项技术进行开发。
DMD-3DSIM 技术不仅促进了重大的生物学发现，还为下一代 3DSIM 奠定了基础。在涉及活细胞成像的应用中，更亮、更耐光的染料、去噪算法和基于神经网络的深度学习模型的进步有望增强成像持续时间、信息检索以及从噪声数据中实时恢复 3DSIM 图像。通过结合硬件和软件的开放性，研究人员希望为多维成像的未来铺平道路。
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