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图片来源：Micha Weber/Shutterstock.com
晶格光片显微镜是一种较新的轻度显微镜技术，主要用于生物环境。这是一种使用晶格构象中的光片来拍摄样品的图像和视频，从而导致它们引起荧光。与其他方法相比，这是一种在光漂白和光毒性效应中都低的技术，这是主要原因之一 - 同时能够对实时样品进行成像 - 为什么主要用于生物环境。在本文中，我们解释了什么是晶格光显微镜以及其工作原理。
什么是晶格光片显微镜？
晶格光片显微镜是经过改进且改进的光片荧光显微镜的版本。荧光光片显微镜是一种使用激光的光来照亮样品的技术，并且只能在任何时候照亮一小部分样品。照明后，样品荧光，并由检测器捡起。晶格灯片显微镜就像其前身一样，但是它使用一系列的光束在晶格配置中图像感兴趣的样本。
为了创建晶格图案，需要薄光束，这转化为样品暴露于较少量的光线 - 又降低了样品受到样品的光毒性程度，并降低了图像上光漂白的可能性。晶格光片显微镜还图像平面中的样品，因此任何一次样品永远不会暴露于太多光线，这就是为什么将光毒性和光漂白效果最小化的另一个原因。这是一种经常在生物环境中使用的技术，可以通过将每个平面的图像重建为单个图像，制作样品的连续荧光电影并表征生物学现象，从而拍摄细胞的3D图像。它也是一种可用于实时生物样品的成像技术。
晶格光片显微镜是一种具有很高分辨率的技术，并且比其他比较技术（例如共聚焦显微镜和两光子显微镜）好得多。该技术的其他一些好处包括高对比度，高采集速度，可调节的成像参数，具有多种颜色的视频，一次视频样品一次数小时的能力以及使用不同成像模式适合特定的能力成像应用。
晶格光片显微镜如何工作
虽然晶格光片显微镜的内部起作用类似于光片荧光显微镜，但它还结合了贝塞尔束显微镜和结构化照明显微镜（SIM）的原理。
在晶格的光片显微镜中，样品的照明发生垂直于检测到图像的位置。成像过程的第一部分是生成晶格光片本身，该片段是在多个阶段完成的。光板生成过程的第一部分涉及使用两对圆柱透镜来拉伸线性极化的圆形输入光束，形成纸张，然后将其投射到空间光调节器上。第一对沿X轴伸展光束，第二对沿Z轴延伸。空间光调节器会改变光束的波形，从而消除任何不需要的衍射，这导致产生与贝塞尔束相似的光学晶格。下一个阶段采用环形面膜（包含透明环的不透明光掩模）进一步减少光束的衍射并延长光板。最后阶段是横向（x方向）的光，以便将图像记录在z平面中。
然后，轻纸拍摄样品的图像或实时视频，但是图像横向切片并从结果图像中构建了3D图片。对于视频，样品被连续扫描，而样品仅扫描一次以获取图像。使用电子乘电荷耦合设备（EMCCD）摄像机捕获图像。
但是对成像模式有一些变化。首先，在称为表格扫描的模式下，光板和目标被一起移动以生成3D图像。这与样品扫描模式不同，在该模式下移动样品，但是轻板和目标保持静止。样品扫描模式通常用于较大的样品。与常规成像模式最不同的成像模式是结构化照明显微镜模式。在这种模式下，沿X轴的多个相步骤踏上光板，并将光线模式叠加在样品上并在每个阶段步骤旋转。可以在表扫描或示例扫描模式下完成此方法，并使用计算机算法从每个步骤重建图像，并产生超出显微镜中目标衍射极限的图像。
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