開源平臺(tái) | 三維結(jié)構(gòu)光照明顯微成像重建算法
由于快速、低光毒性、高染料兼容性的優(yōu)勢(shì),結(jié)構(gòu)光照明顯微成像(SIM)成為細(xì)胞器動(dòng)態(tài)觀測(cè)最有力的超分辨顯微技術(shù)。隨著SIM的發(fā)展,國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者們一系列關(guān)于SIM的算法工作,如Open-SIM、fairSIM、Hessian-SIM、HiFi-SIM等,這些開源軟件也促進(jìn)了一系列的硬件進(jìn)展,如SLM-SIM、DMD-SIM,以及商業(yè)化的系統(tǒng)如Airy-SIM等,算法與硬件的結(jié)合使得SIM領(lǐng)域變得開放而充滿活力。2008年,Gustafsson課題組首次提出了3DSIM的概念,3DSIM相對(duì)于2DSIM有著縱向平面分辨率的兩倍提升,極大地消除了2DSIM中常見的離焦背景并獲得了全細(xì)胞成像的能力。但由于3DSIM的復(fù)雜性,3DSIM的發(fā)展總體而言落后于2DSIM,其算法要么存在于閉源的商用系統(tǒng)中,要么基于傳統(tǒng)的Weiner-3DSIM,用戶友好度較低且偽影較為嚴(yán)重。因此,一個(gè)開源且強(qiáng)大的3DSIM軟件急需被開發(fā),以適應(yīng)3DSIM日益增長(zhǎng)的發(fā)展需求。 因此,未來技術(shù)學(xué)院席鵬教授課題組繼在提出開源2DSIM重建平臺(tái)Open-SIM后(IEEE JSTQE2018),開發(fā)了全新的開源3DSIM重建平臺(tái)——Open-3DSIM,這一工作近期發(fā)表在Nature Methods期刊。 與Open-SIM相比,Open-3DSIM建立在MATLAB,F(xiàn)iji以及Exe軟件平臺(tái)上,以供不同需求的用戶使用。它具有高保真、低偽影的優(yōu)勢(shì),在低信噪比條件下也有著很好的重建效果。此外,偏振偶極子成像的引入使得Open-3DSIM具有偏振成像的能力。 |