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Microscopia Dispersar-Ajudada da localização

A microscopia Dispersar-Ajudada da localização (SALM) é uma ferramenta da microscopia da super-definição onde a alta resolução seja obtida baseie no tamanho da grão no teste padrão de salpico na amostra.

Limitações das outras ferramentas da Super-Definição

A definição de uma imagem é limitada por sua difracção. De acordo com os critérios estabelecidos pelo Abbe e pelo Rayleigh, a definição espacial pode ser aumentada aumentando os ângulos contínuos da iluminação e da coleção. Os microscópios da super-definição excedem o limite de definição oferecido por microscópios convencionais.

Os microscópios da super-definição atualmentes em uso, incluindo a iluminação estruturada, prostração da emissão estimulada e microscopia do lugar de Photoactivated, conseguem este modulando o tamanho das partículas emissoras. Contudo, os métodos baseados na coleção clara exigem uma lente com uma abertura numérica alta e uma distância de funcionamento curto (menos de 1 milímetro).

Dar forma do Wavefront

A dispersão de luz é uma causa importante da deformação da forma do wavefront claro que faz as raias claras menos coerentes. Dar forma do Wavefront é um método empregado recentemente que focalize a luz em feixes luminosos coerentes. Na microscopia Dispersar-Ajudada da localização (SALM), dar forma do wavefront é empregado para aumentar a definição da imagem. O Wavefront que dá forma no SALM é conseguido usando dois métodos: moduladores claros espaciais e dispositivos digitais do micromirror.

Moduladores claros espaciais

Os moduladores claros espaciais (SLMs) são ferramentas para modular a intensidade e a fase de luz. SLMs pode produzir mudanças de fase sobre uma escala. O SLMs consiste nos fotosensores que detectam o brilho do pixel, e os cristais líquidos são usados então para replicate a imagem.

Vista geral em usos de SLM-wavefront-dar forma na microscopia óptica.
Vista geral em usos de SLM-wavefront-dar forma na microscopia óptica. Crédito de imagem: http://www.focusonmicroscopy.org

Dispositivos de Digitas Micromirror

Esta é uma classe de dispositivo microelectromechanical que consiste em milhões de espelhos switchable minúsculos. A posição dos espelhos pode ser mudada através de uma escala de +12° ou de -12°. A raia clara é dirigida sobre a este dispositivo do micromirror, e então os espelhos podem ser comutados para mudar a fase da raia de incidente que converte o em maior ou menos graus de coerência.  

O princípio de SALM

Nesta técnica, o wavefront que dão forma aos métodos, incluindo o uso de moduladores claros espaciais ou os dispositivos digitais do micromirror são empregados. O DMD é dividido a 11 x 11 segmentos quadrados onde o tamanho de cada lado é o µm 70.

O raio laser cai em uma área específica ou activa do DMD. Subseqüentemente, um segmento é lançado ou comutado e a intensidade do pixel é medida. Este interruptor é aceitado se a intensidade de luz aumenta.

Usando esta técnica, a luz de incidente é focalizada em uma única grão que mostre um teste padrão de salpico desorganizado. Estes são chamados grões aumentadas ` do salpico' devido a sua maior coerência. O tamanho da grão aumentada do salpico não depende de como a luz é recolhida ou a iluminação.

Vantagens do SALM

Definição aumentada

Este método pode aumentar a definição da imagem final até a quatro-dobra quando comparado à imagem lactente com uma lente convencional em amostras semitransparent e turvos da imagem lactente. Uma definição de 312 nanômetro foi observada quando dois grânulos fluorescentes de 0,5 µm eram imaged em uma camada do dióxido titanium usando um NA de 0,2.

Independente da abertura numérica

os métodos da Super-definição exigem geralmente o uso de uma lente com uma abertura numérica alta. Contudo, o SALM é independente da abertura numérica porque é baseado no wavefront que dá forma para reduzir a dispersão.

Maximizando a fluorescência

O wavefront que dá forma a métodos conduz à intensidade máxima da fluorescência. O sinal fluorescente que é entusiasmado pelo salpico aperfeiçoado da grão é localizado cabendo a função de propagação do ponto.

Distância de funcionamento mais longa

Uma imagem de alta resolução com uma distância de funcionamento de 25 milímetros pode ser gerada usando o SALM. Isto é em contraste com outros métodos da super-definição que exigem uma distância de funcionamento de <10 milímetro. As amostras que são sensíveis e podem ser danificadas facilmente podem tirar proveito deste sistema enquanto a distância de funcionamento maior pode impedir dano à amostra da lente.

Conclusões

O SALM pode ser uma ferramenta poderosa da super-definição que não exija o NA alto ou grandes distâncias de funcionamento. Esta técnica pode igualmente fornecer imagens de alta resolução em amostras do ponto inicial de dano turvo ou baixo.

Revisto por Liji Thomas, DM

Fontes

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Last Updated: Aug 24, 2018

Dr. Surat P

Written by

Dr. Surat P

Dr. Surat graduated with a Ph.D. in Cell Biology and Mechanobiology from the Tata Institute of Fundamental Research (Mumbai, India) in 2016. Prior to her Ph.D., Surat studied for a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Zoology, during which she was the recipient of an Indian Academy of Sciences Summer Fellowship to study the proteins involved in AIDs. She produces feature articles on a wide range of topics, such as medical ethics, data manipulation, pseudoscience and superstition, education, and human evolution. She is passionate about science communication and writes articles covering all areas of the life sciences.  

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