HO-DHM-IT01是倒置型數(shù)字全息顯微鏡可用于活細胞的定量相成像。它是一種透射型倒置數(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的Plan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。IIT Delhi獲得磚利的單次高分辨率方法用于相位圖像重建。650nm二*管激光器用于構建全息圖像。系統(tǒng)還集成了具有高亮度白光LED照明的雙目觀察明視野。由于用戶可能不熟悉相位圖像，因此可以先根據(jù)需要使用明場觀察來聚焦細胞樣本，然后使用激光照射來記錄相位圖像。物鏡光束和參考光束中的鏡鼻都配備了一個滑動機構，用于一次固定兩個顯微鏡物鏡。用戶可以通過旋轉旋鈕輕松地手動同時在物鏡光束和參考光束中切換物鏡。

理論方法

數(shù)字全息顯微術是一種新興的模式，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位敏感成像方法已有數(shù)十年的歷史，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。DHM系統(tǒng)示意圖如圖1所示：

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。

當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。顯然，如果細胞與周圍介質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。折射率是與化學成分有關的屬性，因此，敏感相成像系統(tǒng)可以在基礎生物科學和診斷學中具有多種應用。

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。

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技術使用一種新穎的約束優(yōu)化方法來恢復全分辨率相位圖像，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。

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。（b）和（c）中的顏色編碼表示該單元的相圖（大約高度圖）。

技術指標