Microscopia é impulsionada pelo prisma divisor Z

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Pesquisadores norte-americanos dizem que desenvolveram uma maneira simples de capturar imagens 3D de alta qualidade de células e organismos vivos com um microscópio padrão.

A nova técnica adquire simultaneamente imagens em diferentes profundidades em altas velocidades e com alto contraste, eles escrevem em um artigo na revista Optica, e pode ser aplicada a uma variedade de métodos de microscopia.

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Os sistemas de microscopia padrão baseados em câmera capturam imagens em um único plano focal. A maioria das tentativas de adquirir imagens com diferentes profundidades focais simultaneamente usou várias câmeras ou um elemento óptico difrativo especial para dividir imagens com uma única câmera.

Jerome Mertz e colegas da Universidade de Boston tentaram uma nova abordagem, usando um prisma divisor Z para dividir a luz detectada e produzir várias imagens em um único quadro de câmera.

Usamos um prisma divisor Z que pode ser montado inteiramente a partir de componentes prontos para uso e é facilmente aplicado a uma variedade de modalidades de imagem, como fluorescência, contraste de fase ou imagem em campo escuro”, diz o coautor Sheng Xiao.

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O prisma divide a luz detectada para produzir várias imagens em um único quadro de câmera. Cada imagem é focada em uma profundidade diferente na amostra.

Usando uma câmera de alta velocidade com uma grande área de sensor e alta contagem de pixels, os pesquisadores foram capazes de distribuir várias imagens de alta resolução no mesmo sensor sem qualquer sobreposição.

As imagens multifocais possibilitam estimar o fundo fora de foco da amostra com muito mais precisão do que pode ser feito com uma única imagem, dizem os pesquisadores. 

Eles usaram essas informações para desenvolver um algoritmo de desfocagem 3D aprimorado que elimina a luz de fundo fora de foco, que costuma ser um problema ao usar microscopia de campo amplo.

“Isso melhora o contraste da imagem e a relação sinal-ruído, tornando-se particularmente benéfico em aplicações de imagem de fluorescência envolvendo amostras espessas”, diz Xiao.

Para testar a capacidade do algoritmo, a equipe gerou imagens de várias amostras espessas, incluindo o cérebro de um rato vivo e observou o que eles dizem ser um contraste significativo e melhorias na relação sinal-ruído em comparação com as imagens multifocais brutas e algoritmos de desfocagem 3D tradicionais.

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Traduzido e editado por equipe Isto é Interessante 

Fonte: Cosmos Magazine 

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