УДК: 535.3

Расчет пространственного распределения флуоресценции толстого слоя флуорофора в многоканальном конфокальном микроскопе

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Бессмельцев В.П., Терентьев В.С. Расчет пространственного распределения флуоресценции толстого слоя флуорофора в многоканальном конфокальном микроскопе // Оптический журнал. 2015. Т. 82. № 6. С. 58–65.

Bessmeltsev V.P., Terentiev V.S. Calculating the spatial fluorescence distribution of a thick fluorophore layer in a multichannel confocal microscope [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2015. V. 82. № 6. P. 58–65.

Ссылка на англоязычную версию:

V. P. Bessmel’tsev and V. S. Terent’ev, "Calculating the spatial fluorescence distribution of a thick fluorophore layer in a multichannel confocal microscope," Journal of Optical Technology. 82(6), 374-379 (2015). https://doi.org/10.1364/JOT.82.000374

Аннотация:

В гауссовом приближении распространения лучей в оптической системе многоканального конфокального микроскопа проведено численное моделирование, позволяющее оценивать форму профиля изображения сфокусированного лазерного луча в толстом слое флуорофора. Предложенный метод создает возможность расчета отношения сигнала к шумовой (фоновой) засветке конфокальной системы в случае большого количества параллельных каналов без использования больших вычислительных ресурсов. Проведено сравнение с экспериментальными измерениями при последовательном сканировании толстого слоя флуорофорв по глубине.

Ключевые слова:

многоканальный конфокальный микроскоп, гауссовы пучки

Коды OCIS: 180.1790, 000.4430

Список источников:

1. Pawley J.B. Handbook of biological confocal microscopy. 2nd ed. Boston: Springer US, 1995. 632 p.
2. Kagawa K., Seo M.W., Yasutomi K., Terakawa S., Kawahito S. Multi-beam confocal microscopy based on a custom image sensor with focal-plane pinhole array effect // Opt. Exp. 2013. V. 21. № 2. P. 1417–1429.
3. Shimozawa T., Yamagata K., Kondo T., Hayashi T., Shitamukai A., Konno D., Matsuzaki F., Takayama J., Onami S., Nakayama H., Kosugi Y., Watanabe T.M., Fujita K., Mimori-Kiyosue Y. Improving spinning disk confocal microscopy by preventing pinhole cross-talk for intravital imaging // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2013. V. 110. № 9. P. 3399–3404.
4. Sandison D.R., Webb W.W. Background rejection and signal-to-noise optimization in confocal and alternative fluorescence microscopes // Appl. Opt. 1994. V. 33. № 4. P. 603–615.
5. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1973. 720 с.
6. Sheppard G.J.R., Matthews H.J. Imaging in high-aperture optical systems // J. Opt. Soc. Am. A. 1987. V. 4. № 8. P. 1354–1360.
7. Johnson F. An improved method for computing a discrete Hankel transform // Computer Physics Communications. 1987. V. 43. P. 181–202.
8. Kogelnik H., Li T. Laser beams and resonators // Appl. Opt. 1966. V. 5. № 10. P. 1550–1567.
9. Egner A., Andresen V., Hell S.W. Comparison of the axial resolution of practical Nipkow-disk confocal fluorescence microscopy with that of multifocal multiphoton microscopy: theory and experiment // Journal of Microscopy. 2001. V. 206. № 1. P. 24–32.
10. Zhang B., Zerubia J., Olivo-Marin J.-C. Gaussian approximations of fluorescence microscope point-spread function models // Appl. Opt. 2007. V. 46. № 10. P. 1819–1829.
11. Johnston T.F. Beam propagation (M2) measurement made as easy as it gets: the Four-cuts method // Appl. Opt. 1998. V. 37. № 21. P. 4840–4850.
12. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. Изд. 4-е. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1963. 1100 с.
13. Абрамовиц М., Стиган И. Справочник по специальным функциям. М.: Наука, 1979. 832 с.
14. Guan Y.Q., Cai Y.Y., Zhang X., Lee Y.T., Opas M. Adaptive correction technique for 3D reconstruction of fluorescence microscopy images // Microscopy Research and Technique. 2008. V. 71. P. 146–157.
15. http://www.pnas.org/content/suppl/