投影技术助力超分辨显微成像：高速、自偏振调制的三维结构光照明
图1. 基于数字阵镜投影核心技术的开源硬件超分辨显微成像系统示意
传统3DSIM成像系统通过光栅和线偏振片，或铁电液晶空间光调制器（FLC-SLM）和分区半波片来调节照明结构光的方向、相位与偏振态。然而，基于光栅的3DSIM系统在成像中需要机械地平移与旋转，限制了3DSIM的成像速度；基于FLC-SLM的3DSIM系统则需要两个液晶相位延迟器进行同步的相位延迟，成本较高且调制速度依然受限。考虑到3DSIM相对于2DSIM而言需要更多原始图像以重构超分辨图像的特性，其硬件系统受限的切换速度与偏振调制精度会带来因样本运动与条纹调制度不足导致的各类伪影。
图2. 植物和动物组织的DMD-3DSIM成像。(a) 夹竹桃叶片细胞壁。(b) 黑藻叶片中空结构。(c) 玉米根尖周期性聚集和分散结构。(d-f) 小鼠肾组织切片肌动蛋白微丝的WF、3DSIM和p3DSIM最大强度投影图像。(g-h) 相应的三维展示。37层。比例尺：2 μm。
鉴于DMD的相关技术在数字光处理中的广泛应用及其作为消费产品的成本效益，该研究公开了所有硬件组件和控制程序（文末链接）。结合该研究团队在先前发表的Open-3DSIM算法平台，期待该工作将为3D-SIM多维成像的软件硬件协同发展开辟出开源、开放社区的新途径。
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Yaning Li, Ruijie Cao, Wei Ren, Yunzhe Fu, Yiwei Hou, Suyi Zhong, Karl Zhanghao, Meiqi Li, Peng Xi, High-speed autopolarization synchronization modulation three-dimensional structured illumination microscopy, Advanced Photonics Nexus, 2023
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