HO-DHM-UT01是透射型立式數(shù)字全息顯微鏡，具有平衡的無焦點配置，在參考光束和物鏡光束中均使用無窮大校正后的平面消色差物鏡。提供了一種普通的管透鏡，用于以*小的像差實現(xiàn)無焦成像配置。索尼制造的CMOS傳感器用于記錄全息圖像。線性偏振650nm二*管激光器用于DHM系統(tǒng)中的照明。系統(tǒng)中還集成了具有雙目觀察功能的高亮度LED照明明場觀察儀。由于用戶可能不熟悉相位圖像，因此可以首先使用LED照明根據(jù)需要聚焦細胞樣本，然后使用激光照明記錄相位圖像。
數(shù)字全息顯微術(shù)是一種新興的模式，可為處于自然狀態(tài)的透明未染色細胞提供定量相成像（QPI）功能。雖然諸如暗場，相位對比和微分干涉對比之類的相敏成像方法已經(jīng)知道了幾十年，但它們無法提供定量的相位信息。DHM可以通過使用干涉成像概念來實現(xiàn)這一目標。
圖1：采用干涉成像原理的平衡DHM系統(tǒng)示意圖。通過對使用陣列傳感器記錄的干擾信號進行數(shù)字處理，可以獲得相位圖像。
SF：空間濾波器，BS：分束器，O：物鏡，R：參考光束，MO1 / MO2：顯微鏡物鏡
當(dāng)準直的激光束穿過透明細胞樣品時，通常很少的光被吸收。但是，由于光束在每個（x，y）位置看到的相位延遲，激光波前會失真（請參見圖2）。光束通過樣品后的相位Φ（x，y）可描述為：
Φ（X，Y）=（2π/λ） ∫ DZ N（X，Y，Z）
此處λ是所用激光的波長，n（x，y，z）代表單元在位置（x，y，z）的相對折射率相對于周圍介質(zhì)。顯然，如果細胞與周圍介質(zhì)之間存在較大的折射率差，則將檢測到強相位信號。如果單元格的索引在一個區(qū)域內(nèi)是均勻的，則相位函數(shù)可以與該單元格的高度圖輪廓近似關(guān)聯(lián)，從而提供該單元格的3D透視圖。因此，DHM無需使用外部造影劑，而是將細胞的自然折射率對比度用于成像目的。折射率是與化學(xué)成分有關(guān)的屬性，因此，敏感相成像系統(tǒng)可以在基礎(chǔ)生物科學(xué)和診斷學(xué)中具有多種應(yīng)用。
圖2：準直激光束波前通過透明細胞樣品時的相位延遲示意圖。相位延遲是由于穿過細胞樣品不同部分的光程差所致。
圖3：使用數(shù)字全息顯微系統(tǒng)對紅細胞和患者宮頸細胞的相位圖像的圖示說明（a）明場圖像，（b）使用傳統(tǒng)傅里葉變換方法重建的相位圖像，（c）使用新型方法獲得的高分辨率相位圖像IIT Delhi開發(fā)的單發(fā)相位成像技術(shù)。（b）和（c）中的顏色編碼表示該單元的相圖（大約高度圖）。
傅里葉變換法是處理單次干涉成像數(shù)據(jù)的一種流行選擇。但是，已知該方法的空間分辨率差，遠低于顯微鏡系統(tǒng)可以達到的衍射*限分辨率。該產(chǎn)品中使用的IIT Delhi技術(shù)使用一種新穎的約束優(yōu)化方法來恢復(fù)全分辨率相位圖像，如圖所示，其中顯示了圖3子zi宮頸細胞的明場和相位圖像。
技術(shù)指標