生活中,假如我們拍攝一張1千人的合照,既要能看到所有人,又要看到每個人局部臉上的表情,既要高分辨又要大視場,很難實現。而現在中科院西安光機所研究的新型光結構照明顯微鏡就能解決這個問題。并且獲得了第二屆“中國光學工程學會科技創新獎”。
記者了解到,日常生活中,我們測量的單位從米到厘米、毫米,再往下的微米我們的肉眼已經無法識別。而上圖這張細胞線粒體局部圖,白色方框顯示線粒體局部長度是2微米。這樣一幅清晰地圖像就是我旁邊的這臺結構光照明超分辨顯微成像系統拍攝的。
對微小動物做快速、高分辨三維形態復原,依賴于一種被稱作D-SIM的新技術。該技術就是由西安光機所姚保利、雷銘團隊研發的基于數字微鏡器件器件調制和LED照明的結構光照明顯微技術,簡稱D-SIM。光機所研究員雷銘說:“我們的光照明技術,*重要的技術就是如何產生機構光。傳統的方法有缺陷,我們也采用了一項新的技術。”
那么什么是結構光呢?姚保利研究員解釋,所有的發光源都有自己的發光“圖案”,結構光就是有特殊的空間,強度或者相位分布的這樣一種照明光。比如大家常見手電照明是均勻的光,普通顯微鏡也使用均勻光,這種光照明對于光學分辨率成像有一定極限。要突破這種極限,他們用非均勻、特殊調制的結構光去照明這個樣品,通過這種特殊結構光場與待測樣品互相作用,然后用特定的算法,可以提高原來的光學系統分辨率。