holmarc 倒置型数字全息显微镜

HO-DHM-IT01是倒置型数字全息显微镜可用于活细胞的定量相成像。它是一种透射型倒置数字全息显微镜，具有平衡的无焦点配置，在参考光束和物镜光束中均使用无穷大校正的Plan消色差物镜。提供了一种普通的管透镜，用于以*小的像差实现无焦成像配置。IIT Delhi获得砖利的单次高分辨率方法用于相位图像重建。650nm二*管激光器用于构建全息图像。系统还集成了具有高亮度白光LED照明的双目观察明视野。由于用户可能不熟悉相位图像，因此可以先根据需要使用明场观察来聚焦细胞样本，然后使用激光照射来记录相位图像。物镜光束和参考光束中的镜鼻都配备了一个滑动机构，用于一次固定两个显微镜物镜。用户可以通过旋转旋钮轻松地手动同时在物镜光束和参考光束中切换物镜。

理论方法

数字全息显微术是一种新兴的模式，可为处于自然状态的透明未染色细胞提供定量相成像（QPI）功能。虽然诸如暗场，相位对比和微分干涉对比之类的相位敏感成像方法已有数十年的历史，但它们无法提供定量的相位信息。DHM可以通过使用干涉成像概念来实现这一目标。DHM系统示意图如图1所示：

图1：采用干涉成像原理的平衡DHM系统示意图。通过对使用阵列传感器记录的干扰信号进行数字处理，可以获得相位图像。

当准直的激光束穿过透明细胞样品时，通常很少的光被吸收。但是，由于光束在每个（x，y）位置看到的相位延迟，激光波前会失真（请参见图2）。光束通过样品后的相位Φ（x，y）可描述为：

Φ（X，Y）=（2π/λ）  ∫ DZ N（X，Y，Z）

此处λ是所用激光的波长，n（x，y，z）代表单元在位置（x，y，z）的相对折射率相对于周围介质。显然，如果细胞与周围介质之间存在较大的折射率差，则将检测到强相位信号。如果单元格的索引在一个区域内是均匀的，则相位函数可以与该单元格的高度图轮廓近似关联，从而提供该单元格的3D透视图。因此，DHM无需使用外部造影剂，而是将细胞的自然折射率对比度用于成像目的。折射率是与化学成分有关的属性，因此，敏感相成像系统可以在基础生物科学和诊断学中具有多种应用。

图2：准直激光束波前通过透明细胞样品时的相位延迟示意图。相位延迟是由于穿过细胞样品不同部分的光程差所致。

傅里叶变换法是处理单次干涉成像数据的一种流行选择。但是，已知该方法的空间分辨率差，远低于显微镜系统可以达到的衍射*限分辨率。该产品中使用的IIT Delhi技术使用一种新颖的约束优化方法来恢复全分辨率相位图像，如图所示，其中显示了图3子zi宫颈细胞的明场和相位图像。

图3：使用数字全息显微系统对红细胞和患者宫颈细胞的相位图像的图示说明（a）明场图像，（b）使用传统傅里叶变换方法重建的相位图像，（c）使用新型方法获得的高分辨率相位图像IIT Delhi开发的单发相位成像技术。（b）和（c）中的颜色编码表示该单元的相图（大约高度图）。

技术指标