2024年7月2日上午,應昆明醫(yī)科大學生物醫(yī)學工程研究院陳策實院長邀請,中國科學院蘇州生物醫(yī)學工程研究所文剛副研究員到昆明醫(yī)科大學生物醫(yī)學工程研究院開展學術交流,,生物醫(yī)學工程研究院院長陳策實,、副院長晏姍和研究院師生共20余人參加了此次活動,。
文剛以“高保真結構光照明超分辨顯微成像技術”為題,,介紹了課題組近期在結構光照明超分辨顯微成像圖像重建構方面的進展,。結構光照明顯微鏡(SIM)具有成像速度快,、光毒性低和兼容常規(guī)熒光標記等優(yōu)勢,,已成為當前最適合活細胞動態(tài)成像的工具,。然而,超分辨SIM圖像中極易產(chǎn)生復雜偽影,,限制了SIM技術的保真度和應用推廣,。文剛課題組發(fā)展了基于PSF工程化理念的高保真線性SIM技術HiFi-SIM,將SIM成像的等效PSF優(yōu)化為理想形式來校正重建頻譜異常問題,,解決了線性SIM遭遇復雜偽影的長期性難題,。針對非線性SIM圖像重建比線性SIM偽影更敏感的問題,發(fā)展了基于“頻-空域聯(lián)合優(yōu)化”策略的高保真非線性SIM技術HiFi-NL-SIM,,實現(xiàn)了非線性SIM圖像的高保真重建,。針對標準Wiener-SIM重建流程中麻煩且耗時的參數(shù)估計和偽影敏感的頻域去卷積問題,發(fā)展了不需要估計條紋參數(shù)的直接重建SIM技術direct-SIM,,解決了眾多成像場景中傳統(tǒng)SIM重建架構面臨挑戰(zhàn)的圖像重建難題,。此外,為克服常規(guī)高斯光照明SIM技術的激發(fā)光強非均勻問題,,開發(fā)了基于時空強度聯(lián)合調(diào)制策略和πShaper光束整形的Flat-top SIM技術,,實現(xiàn)了對細胞樣本和FISH病理切片的毫米級大視場定量成像。
與會師生就SIM技術的優(yōu)缺點,、應用和轉(zhuǎn)化前景等內(nèi)容與文剛副研究員進行了交流,,此次學術活動取得圓滿成功。
文剛副研究員,,長期從事結構光照明超分辨顯微成像技術研究,、儀器工程化開發(fā)及應用成像研究。主持國家重點研發(fā)計劃子課題,、國自然青年基金,、國自然專項項目和蘇州市基礎研究重點創(chuàng)新項目,作為核心骨干參與完成國家重大科研裝備研制項目,、國家重點研發(fā)計劃項目和中科院科研儀器設備研制項目,。先后發(fā)展了高保真線性SIM圖像重建技術HiFi-SIM、高保真非線性SIM圖像重建技術HiFi-NL-SIM和無參數(shù)估計直接重建SIM技術direct-SIM,,相關成果以第一作者發(fā)表于Light: Science & Applications,、PhotoniX、Optics Letters等光學權威期刊,。主持研發(fā)了一款小型化插件式HiFi-SIM工程系統(tǒng),,初步實現(xiàn)商業(yè)化銷售,。以第一發(fā)明人申請國際PCT專利3項,授權國家發(fā)明專利2項和軟件著作權3項,。
供稿: 朱曦,; 編校:張志畢; 審核:陳亞娟