Label-free high resolution 3D microscopy using opposed-view dark-field digital holography

使用对视暗场数字全息术的无标记高分辨率 3D 显微镜

• 批准号: 197047634
• 负责人: Professor Dr. Wolfgang Osten
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Technische Optik (ITO)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2010-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/197047634?language=en
• 关键词: Label; free; resolution; 3D; microscopy

Das Ziel des Projekts liegt in der Entwicklung eines label-freien 3D mikroskopischen Systems mit verbesserter räumlicher und zeitlicher Auflösung in der Abbildung komplexer biologischer Objekte und dynamischer biologischer Prozesse. Zu diesem Zweck implementieren wir ein neuartiges Schema für digitale holographische Mikroskopie (DHM), das Abbildung aus gegenüberliegenden Blickwinkeln (opposed view) mit einem Dunkelfeld-Ansatz verbindet, um eine deutliche Erhöhung des Kontrasts bei durchsichtigen Spezimen zu erreichen. DHM bietet die Möglichkeit, die 3D Information der Phasen- und Intensitätsverteilung des optischen Wellenfeldes innerhalb des Objektes digital zu speichern. Numerische Verfahren erlauben die volumetrische Rekonstruktion des Wellenfeldes in sub-mikron Auflösung. Die zusätzliche Phaseninformation ermöglicht sowohl die numerische Korrektur der optischen Aberrationen des bildgebenden Systems als auch die Analyse der räumlichen Verteilung des Brechungsindexes innerhalb der Probe. Diese Methode ist komplett non-invasiv, das Objekt muss weder angefärbt noch auf einem Substrat fixiert werden. Der Ansatz mit axial entgegengesetzter Beobachtung erfasst auch Phasen- und Intensitätsinformationen in tiefer gelegenen Schichten des Objekts und ermöglicht damit eine erhöhte Auflösung der 3D Abbildung. Im Rahmen dieses Projekts werden sowohl der experimentelle Aufbau als auch die notwendigen numerischen Algorithmen für die Rekonstruktion des Wellenfeldes durch Kombination der gegenüberliegenden Blickwinkel untersucht und implementiert. Zur Evaluation der Verbesserung der Auflösung werden wir quasi-statische und dynamische biologische Prozesse untersuchen.

Das Ziel des Projekts liegt in der Entwicklung eines label-freien 3D mikroskopischen Systems mit verbesserter räumlicher und zeitlicher Auflösung in der Abbildung komplexer biologischer Objekte und dynamischer biologischer Prozesse. Zu diesem Zweck implementieren wir ein neuartiges Schema für digital holographische Mikroskopie（DHM），das Abbildung aus gegenüberliegenden Blickwinkeln（opposed view）mit einem Dunkely-Answer verbindet，um eine deutliche Erhöhung des Contrasts bei durchsichtigen Spezimen zu erreichen. DHM是一种Möglichkeit，即3D信息，用于相位和强度的测量，测量对象是数字化的。Numerische Verfahren erlauben die volumetrische Reconstruktion des Wellenfeldes in sub-mikron Auflösung.这种相位信息可以用来分析光纤弯曲系统的光学像差，也可以用来分析探头内反射率的绝对值。该方法是一种非侵入性的方法，该物体必须在固定韦尔登上再进行拉伸。Der Anchor mit axial entgegengesetzter Beobachtung erfastst auch Phasen- und Intensitätsinformationen in tiefer gelegenen Schichten des Objekts und ermöglicht damit eine erhöhte Auflösung der 3D Abbildung. Im Rahmen dieses Projekts韦尔登sowohl der experimentelle Aufbau als auch die notwendigen numerischen für die Reconstruktion des Wellenfeldes durch Combination der gegenüberliegenden Blickwinkel untersucht and implementiert.韦尔登的评价是一个准静态和动态的生物学过程。