低成本高速度——一種新型高速三維隨機(jī)讀取顯微鏡

3.活細(xì)胞成像與隨機(jī)讀取能力驗(yàn)證

研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步通過活細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)，展示了3D-DyFI在細(xì)胞結(jié)構(gòu)（如細(xì)胞膜、線粒體、細(xì)胞微管和脂滴等）三維成像中的強(qiáng)大能力（圖4）。與傳統(tǒng)壓電平臺(tái)成像效果相比，3D-DyFI表現(xiàn)出高度一致性，驗(yàn)證了其在生物樣本成像中的可靠性。 

圖4.3D-DyFI對(duì)活HeLa細(xì)胞線粒體的三維成像

在隨機(jī)讀取成像實(shí)驗(yàn)中，3D-DyFI與壓電平臺(tái)系統(tǒng)對(duì)比測(cè)試了三維空間中不同位置的熒光珠信號(hào)。結(jié)果顯示，3D-DyFI的成像刷新率可達(dá)500 Hz，比傳統(tǒng)系統(tǒng)快25倍，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)事件的毫秒級(jí)觀測(cè)（圖5）。這種高速成像能力為研究細(xì)胞內(nèi)快速變化的生物過程提供了強(qiáng)有力的工具。 

圖5.3D-DyFI和壓電平臺(tái)系統(tǒng)的三維隨機(jī)讀取成像對(duì)比

結(jié)論與展望

綜上所述，3D-DyFI作為一種創(chuàng)新的三維隨機(jī)讀取共聚焦顯微成像技術(shù)，展示了多方面的顯著優(yōu)勢(shì)：（1）該系統(tǒng)通過遠(yuǎn)程聚焦避免了移動(dòng)樣品或物鏡帶來的機(jī)械運(yùn)動(dòng)干擾；（2）通過使用三維動(dòng)態(tài)聚集系統(tǒng)，顯著提升了三維隨機(jī)讀取成像速度；（3）系統(tǒng)搭建成本低，對(duì)預(yù)算不充足的實(shí)驗(yàn)室友好；（4）可進(jìn)行多色成像和多光子成像。3D-DyFI有望在細(xì)胞生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，幫助實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)細(xì)胞內(nèi)分子動(dòng)態(tài)變化。未來，3D-DyFI有望與其他技術(shù)融合，進(jìn)一步提升性能，在生物醫(yī)學(xué)研究中發(fā)揮重要作用。