科学家利用天文学方法将显微镜图像进行模糊处理

       由HHMI的Janelia研究园区的研究人员领导的一个团队采用了天文学中使用的一类用来消除遥远星系的图像的技术，用于生命科学，为生物学家提供了一种更快、更便宜的方法，以获得更清晰、更锐利的显微镜图像。研究结果发表在《光学》杂志上。

　　天文学家很久以前就想出了如何使他们的望远镜捕捉到的遥远星系的图像更清晰、更锐利。通过使用测量光如何被大气扭曲的技术，他们可以应用校正来抵消像差。

       显微镜学家一直在采用这些方法，以生成更清晰的厚生物样品图像，这些样品也会弯曲光线并产生失真。但这些技术（一类称为自适应光学的方法）复杂、昂贵且速度缓慢，因此许多实验室无法实现。

　　现在，为了让生物学家更广泛地使用自适应光学，由HHMI的Janelia研究园区的研究人员领导的一个团队将注意力转向了一类称为相位分集的技术，该技术已广泛用于天文学，但对生命科学来说却是新的。

　　这些相位分集方法将具有已知像差的附加图像添加到具有未知像差的模糊图像中，从而提供足够的附加信息来消除原始图像的模糊。与许多其他自适应光学技术不同，相位分集不需要对成像系统进行任何重大更改，使其成为显微镜的潜在有吸引力的途径。

　　为了实现新方法，该团队首先将天文学算法用于显微镜，并通过模拟对其进行了验证。接下来，他们制造了一个带有可变形镜子的显微镜，其反射表面可以改变，以及两个额外的透镜 - 对现有显微镜的微小修改，产生已知的像差。他们还改进了用于进行相位分集校正的软件。

　　作为对他们新方法的测试，该团队证明，他们校准显微镜的可变形镜的速度比竞争方法快100倍。接下来，他们表明新方法可以感知和校正随机产生的像差，从而提供更清晰的荧光珠和固定细胞图像。

　　下一步是在真实世界的样品（包括活细胞和组织）上测试该方法，并将其使用范围扩展到更复杂的显微镜。该团队还希望使该方法更加自动化和易于使用。他们希望这种新方法比目前的技术实施起来更快、更便宜，有朝一日可以使更多的实验室使用自适应光学，帮助生物学家在观察组织内部时看得更清楚。

来源：激光网