二进制环相位掩模调节球面像差并允许在扩展焦深中进行超定位的单粒子跟踪
摘要：单分子跟踪的重要应用旨在解密单个荧光纳米颗粒在多细胞生物组织等复杂环境中的扩散特性。为了在这样复杂的环境中最大限度地提高颗粒的定位精度，通常需要高数值孔径物镜，但这限制了焦平面范围小于一微米，使得在颗粒逃离焦平面时难以记录长轨迹。本文中，我们展示了一个简单的二元相位掩模可以与厚样品不可避免产生的球面像差共同工作，将单分子荧光显微镜的焦深扩展到4微米以上。点扩散函数（PSF）工程化通过将球面像差限制在一个窄分布范围内，将PSF的不均匀性规则化沿光轴。这使得可以使用一个拟合函数（即高斯函数）在整个扩展的焦深范围内定位单个发射体。对扩散的纳米颗粒应用这种简单方法表明，可以记录到显著较长时间的单分子跟踪轨迹。
作者：Quentin Gresil, Antony Lee, Olivier Leveque, Karen Caicedo, Blanca Martin Munoz, Caroline Kulcsar, Francois Goudail, Pierre Bon, Laurent Cognet
论文ID：2304.12774
分类：Optics
分类简称：physics.optics
提交时间：2023-08-09