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科学家开发出用于SMLM定位和显微镜特征描述的点扩散函数通用反建模
作者:小柯机器人 发布时间:2024/6/5 15:40:30

德国欧洲分子生物学实验室Jonas Ries等研究人员合作开发出,用于SMLM定位和显微镜特征描述的点扩散函数通用反建模。相关论文于2024年6月3日在线发表在《自然—方法学》杂志上。

研究人员介绍了点扩散函数通用反建模(uiPSF),这是一个从显微镜数据中推断精确点扩散函数(PSF)模型的工具箱,可使用荧光珠的图像堆栈或闪烁荧光团的直接图像,即单分子定位显微镜(SMLM)中的原始数据。这个模块化框架适用于各种显微镜模式,PSF模型包含了系统或样本的特定特征,例如,珠子大小、与场和深度相关的像差以及通道间的变换。

研究人员利用珠子数据或单分子闪烁数据,演示了该模型在单通道或多通道或大视场SMLM系统、4Pi-SMLM和晶格光片显微镜中的应用。

研究人员表示,显微镜的PSF描述了点发射器的图像。了解精确的PSF模型对于单分子定位、像差校正和去卷积等各种成像任务至关重要。

附:英文原文

Title: Universal inverse modeling of point spread functions for SMLM localization and microscope characterization

Author: Liu, Sheng, Chen, Jianwei, Hellgoth, Jonas, Mller, Lucas-Raphael, Ferdman, Boris, Karras, Christian, Xiao, Dafei, Lidke, Keith A., Heintzmann, Rainer, Shechtman, Yoav, Li, Yiming, Ries, Jonas

Issue&Volume: 2024-06-03

Abstract: The point spread function (PSF) of a microscope describes the image of a point emitter. Knowing the accurate PSF model is essential for various imaging tasks, including single-molecule localization, aberration correction and deconvolution. Here we present universal inverse modeling of point spread functions (uiPSF), a toolbox to infer accurate PSF models from microscopy data, using either image stacks of fluorescent beads or directly images of blinking fluorophores, the raw data in single-molecule localization microscopy (SMLM). Our modular framework is applicable to a variety of microscope modalities and the PSF model incorporates system- or sample-specific characteristics, for example, the bead size, field- and depth- dependent aberrations, and transformations among channels. We demonstrate its application in single or multiple channels or large field-of-view SMLM systems, 4Pi-SMLM, and lattice light-sheet microscopes using either bead data or single-molecule blinking data.

DOI: 10.1038/s41592-024-02282-x

Source: https://www.nature.com/articles/s41592-024-02282-x

期刊信息

Nature:《自然》,创刊于1869年。隶属于施普林格·自然出版集团,最新IF:69.504
官方网址:http://www.nature.com/
投稿链接:http://www.nature.com/authors/submit_manuscript.html