顯微鏡應(yīng)用：在熒光顯微鏡成像中推進(jìn)和擴(kuò)展光譜范圍

瀏覽次數(shù)：288　發(fā)布日期：2025-11-26　來源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

2024.01月由 Photonics Media 主辦主題為“在熒光顯微鏡成像中推進(jìn)和擴(kuò)展光譜范圍”網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)。

在本視頻中，Dr. Holst將分享我們使用索尼傳感器制造的 pco.pixelfly 1.3 SWIR 相機(jī)的關(guān)鍵特性，包括其廣泛的靈敏度和長時(shí)間曝光的能力。此外，他還將討論科學(xué)級CMOS (sCMOS）相機(jī)和 InGaAs 傳感器在讀出噪聲方面的不同表現(xiàn)，并展示了一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如量子效率值和線性曲線等。Dr. Holst還將介紹該相機(jī)在多光譜成像、體內(nèi)和活體顯微鏡檢查等方面的潛在應(yīng)用，并演示了使用該相機(jī)和免費(fèi)軟件進(jìn)行多光譜數(shù)據(jù)分析的示例。

相機(jī)由USB連接供電，并支持軟件和API，下圖可見，相機(jī)能能夠檢測到的索尼傳感器的絕對量子效率值，在整個(gè)范圍內(nèi)展現(xiàn)了較高的靈敏度。

但在顯微鏡應(yīng)用中，如果使用科學(xué)級CMOS相機(jī)和傳感器，那么InGaAs（銦鎵砷）傳感器的讀出噪聲特性就大為不同，因?yàn)樵贑MOS領(lǐng)域，需要參考比較的是1.3~1.8個(gè)電子，或0.8或0.5個(gè)電子的讀出噪聲，在InGaAs領(lǐng)域我們參考的是180~200個(gè)電子。這意味著獲得適當(dāng)?shù)膱D像，需要更多的光線，見下圖兩個(gè)典型的測量光子傳輸曲線圖例，也可用于推導(dǎo)（光電）轉(zhuǎn)換因子：

體內(nèi)和活體顯微鏡應(yīng)用：

在這里看到近紅外背光照明的小鼠頭骨圖像（圖一），可以看到血液系統(tǒng)使用的ICG的發(fā)射光，如果將圖像與SWIR圖像（圖二）進(jìn)行比較，您可能會(huì)注意到血管更多，圖像對比度也更好。

（圖一）

（圖二）

由于散射和吸收較抵，可以用它來觀察動(dòng)物而無需切割打開它們，下圖可以觀察從1000nm~1600nm不同波長范圍內(nèi)所獲得的圖像下方的圖表信號減少，因?yàn)樵?450nm水對光的吸收率最高，而組織中存在大量水分，另一方面增加的是對比度，因?yàn)樗猩傻墓庾由⑸浔仨毧朔L的路徑，因此被系收的概率更高。因此，相機(jī)主要檢測到的是直接從組織發(fā)射或離開的光，提供了更好的對比度。