在熒光顯微鏡下觀察尺寸小于光學極限物體
由于觀察細胞影像必須透過顯微鏡等硬體,一旦訊號透過光學系統,必然會有訊號遭到扭曲或損失,
此過程稱為convolution。若能知道點光源在光學系統下被扭曲的狀況,便可用數學方式將模糊的xyz訊號還原并組成完整影像,
此過程稱為Deconvolution。
至于影像被顯微鏡convolution成什么樣子呢?只要在熒光顯微鏡下觀察尺寸小于光學極限的熒光珠子(約50~200 nm),
則每顆珠子可視為一點光源,其經過顯微鏡發散后得到的影像稱為PSF (point spread function)。PSF是一個3D函數,
描述的是點光源在xyz軸上被模糊的情形,而一個生物樣品的訊號又可視為許多個點光源的PSF的集合。
根據上述,以PSF為基礎,將影像進行Deconvolution后,不僅能增加訊號強度,也能改善訊雜比、提高對比及解析度。
目前市面上已有以Deconvolution為基礎的高階影像系統,除了使用Deconvolution技術,系統也可搭配其他硬體,
包含使用CCD快速的擷取影像、能減少光對活細胞樣品的傷害的光源、精準的全自動化xyz載物臺等,可以簡易得到清晰的活細胞影像。
這些先進的影像系統,還可以全自動進行多色觀察、時序拍攝、自動對焦、多點拍攝、細胞追蹤,
亦可依需求加裝雷射進行photoactivation、FRET、FRAP、TIRF等實驗,為活細胞影像研究領域提供了完整且便利的先進工具。