新型结构照明显微镜

图1：荷兰代尔夫特理工大学Bernd Rieger教授实验室图像。Kinetix sCMOS相机已完全集成于新型SIM成像系统，实现高速超分辨率成像。

背景

代尔夫特理工大学的Bernd Rieger教授从事应用物理研究，他介绍道："我们是一个应用物理与工程研究组，专注于计算显微技术，并构建显微镜系统，以提升成像系统的空间分辨率和时间分辨率。我们从空置的光学平台开始，逐步搭建自己的系统。"

"过去两年，我们开发了多项创新技术，包括新型结构光照明显微镜(SIM)方法，如SIMflux和基于单模光纤的SIM。传统SIM需要通过机械移动和旋转光栅图案来成像，这限制了速度。我们利用光纤生成这些图案，可实现千赫兹级别的图案切换。"

Rieger教授在SIM领域的研究推动了高速超分辨率成像的边界。

挑战

作为一项高速成像技术，SIM系统的整体成像速度至关重要。Rieger教授指出该速度的瓶颈所在："我们的采集速率受限于相机性能——相机越快，实验结果越好，实验周期也能缩短。我们需要高速相机来避免系统瓶颈。"

在开发多种新型SIM技术(如SIMflux、结构光与定位显微镜联用)的背景下，成像解决方案的灵活性同样关键："相机需适配不同系统，而非专用于单一应用。我们既需要支持SIMflux，也要兼容结构光与定位显微镜的联用方案。"

除速度外，大视场(FOV)对高通量成像也至关重要。理想的解决方案需兼具高速与大视场特性，以实现大范围高速成像。

"我们选择[Kinetix]相机，因其视场大于竞品(包括EMCCD和CMOS相机)，且速度更快。" —— Bernd Rieger

解决方案

Kinetix相机是CMOS技术的一次革命，能够以极快的速度进行成像，同时具备大视场和高灵敏度。Rieger教授分享了他使用Kinetix相机的体验：“我们选择Kinetix是因为它速度快，同时在大视场下仍能获得高质量图像，这与我们的SIMflux等技术完美配合。”

“我们还使用多种软件(如MATLAB)，因此需要一个灵活的解决方案……相机的实际性能与规格说明书完全一致，Kinetix表现非常出色。”

硬件与软件的灵活性，加上无与伦比的速度与视场组合，使Kinetix成为SIM等苛刻成像技术的高通量解决方案。