UT Southwestern 的研究人员发明了一种新的显微镜方法，可以开辟先进显微镜的新途径。

美国德克萨斯大学 (UT) 西南分校的一组科学家与英国和澳大利亚的同事合作，构建并测试了一种新的光学设备，该设备将常用显微镜转换为多角度投影成像系统，为先进显微镜开辟了新途径.

目前，获取三维 (3D) 图像信息需要一个数据密集型过程，其中将数百个样本的二维 (2D) 图像组合成一个“图像堆栈”。为了可视化数据，然后将图像堆栈加载到图形软件程序中，该程序执行计算以在计算机屏幕上从不同的观察角度形成 2D 投影。“这两个步骤需要大量时间，并且可能需要非常强大且昂贵的计算机来与数据交互，”通讯作者 Reto Fiolka 解释说。

该团队意识到，该程序可以通过光学方式形成多个角度的投影，使用一个简单且经济高效的单元，该单元由两个旋转镜组成，两个旋转镜插入显微镜系统的摄像头前。因此，该系统无需获取图像堆栈并使用计算机进行渲染。虽然整个 3D 图像堆栈可能需要数百个摄像头帧，但这种新方法只需要一个摄像头曝光，因此有望实现难以置信的快速成像。

“因此，我们可以实时完成所有这些工作，没有任何明显的延迟……我们相信这项发明可能代表了通过荧光显微镜获取 3D 信息的新范例，”Fiolka 说。

研究人员最初用两个普通的光片显微镜开发了显微镜系统，需要一个后处理步骤来理解数据，这被称为去偏斜；这实质上意味着重新排列单个图像以消除 3D 图像堆栈中的一些失真。该团队旨在以光学方式执行这种去偏斜，但意识到当他们使用不正确的量时，投影图像似乎会旋转。

“我们意识到这可能不仅仅是一种光学校正方法；该系统也适用于其他类型的显微镜，”Fiolka 补充道。

“这项研究证实了这个概念更普遍，”共同作者凯文迪恩总结道。“我们现在已将其应用于各种显微镜，包括光片和旋转圆盘共聚焦显微镜。”

该团队使用新的显微镜方法对培养皿中神经细胞之间携带信号的钙离子进行成像，并观察了斑马鱼胚胎的脉管系统。他们还对运动中的癌细胞和跳动的斑马鱼心脏进行了快速成像。

本发明在Nature Methods 中有所描述。