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透明斑马鱼,长8毫米 x 宽2毫米。使用该设备的完整视场范围,通过2个平铺图像进行成像Iris 15 科学级CMOS相机分辨率为每像素1微米。深度信息以颜色编码显示。
背景
Jan Huisken博士,医疗工程主任,任职于莫格里奇研究所他在光片显微镜的发明与开发中发挥了关键作用。他目前的研究兴趣之一是开发用于透明组织成像的新方法。
Huisken实验室的博士后研究员Kurt Weiss博士告诉我们:“我们对经过光学透明处理的完整生物体和器官进行成像。这包括从鱼类到小鼠器官、尺寸在1-20毫米范围内的样本。作为一个显微镜开发实验室,我们的显微镜没有目镜,因此完全依赖科学CMOS相机进行反馈,”Weiss博士继续说道,“我们样本的一个共同特点是尺寸相当大,因此我们在设备中寻求低倍率和适中的数值孔径。”
挑战
在他们的光片成像实验中,非常需要大视场,以尽量减少对整个标本成像所需的图像数量。Weiss博士解释说:“大多数物镜至少具有21毫米的视场数,因此限制因素通常是相机。”此外,当较小的传感器尺寸限制了拼接图像的视场时,图像处理也会变得具有挑战性。“较小的芯片和较大的像素迫使我们使用大量的图像拼接块,增加了成像时间和后期处理的复杂性。”Huisken博士补充道:“同时,我们希望在整个视场范围内实现衍射极限分辨率。因此,具有小像素的大型传感器是透明标本光片成像的理想选择。”
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Iris 15 相机同时具备大尺寸芯片和小像素尺寸,因此我们可以优化镜头的数值孔径。Iris 15 的 4.25 µm 像素尺寸使我们能够在不缩放的情况下,比其他相机更多地利用 4 倍放大倍率下的 0.28NA。——Jan Huisken 博士,Kurt Weiss 博士
解决方案
25毫米的大尺寸传感器结合4.25微米的微小像素,使PhotometricsIris 15科学CMOS相机成为Huisken实验室透明组织光片成像的完美选择。
Weiss博士告诉我们:“Iris 15相机同时具备大芯片和微小像素尺寸,这让我们能够优化镜头的数值孔径。Iris 15上的4.25微米像素尺寸让我们在4倍倍率下无需变焦即可充分利用0.28NA的数值孔径,这比其他相机更具优势。它的灵敏度令我感到惊讶。我知道从物理学角度来看,小像素单位面积收集的光子会更少。因此,我原以为灵敏度会大幅下降,但我们只需稍微增加激光功率,就能获得与大像素相机同样出色的信号。”此外,Iris 15 的速度能够实现极快的明场成像实验。Weiss 博士分享道:“我们在定制的明场显微镜上使用这款相机,仅需几秒钟即可获得 10 毫米样本中 1-2 微米的解析度。”
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