Конфокальный оптический модуль Clarity использует запатентованную оптическую систему Aurox, основанную на новом дизайне вращающегося диска с сетчатым структурированным рисунком освещения без использования лазерного излучения. Этот структурированный рисунок освещения используется как для модуляции области освещения, так и для демодуляции света, излучаемого образцом. Уникальная оптическая система внутри модуля Clarity позволяет захватывать изображения, пропускаемые (T) и отражаемые (R) диском, чтобы легко различать информацию в фокусе и не в фокусе объектива. Компьютерное вычитание этих изображений (T-R) создает изображение в разрезе, то есть изображение, в котором удаляются все размытые области (не в фокусе) изображения и сохраняется только четкое изображение образца в фокусе. В то же время обычное изображение легко получить путем добавления двух изображений (T + R).

Диск для получения структурированного освещения

Схема Clarity LFC
|
Оптические пути внутри модуля Clarity можно увидеть на рисунке справа. Возбуждающий луч (показан зеленым цветом) исходит из широкопольного источника белого света, такого как металлогалогенная лампа или светодиодный осветитель, проходит через один из кубов с оптическими флуоресцентными фильтрами и попадает на вращающийся диск. Это создает структурированное освещение, которое проецируется на исследуемый образец. Флуоресцентный свет, который испускается в образце и собирается объективом микроскопа (показан красным), затем проецируется по тому же оптическому пути обратно на вращающийся диск. Именно в этот момент создаются два отдельных проходящих и отраженных изображения. Они передаются вдоль отдельных оптических частей и в конечном итоге снимаются либо двумя отдельными камерами, либо, проецируясь бок о бок, одной sCMOS камерой с большой площадью сенсора. Внутренняя оптическая калибровочная система (показана желтым цветом) обеспечивает идеальную регистрацию обоих изображений во время работы системы.
|
Структурированное освещение используется во многих приборах, но до сих пор оно не сочеталось с системой вращающихся дисков. Оптический модуль Clarity использует данную технологию для создания впечатляющего сочетания высокой скорости и качества получаемого изображения. Стоит упомянуть, что свойства модуля Clarity по оптическому сечению находятся на одном уровне с более традиционными (и значительно более дорогими) лазерными конфокальными микроскопами с точечным сканированием, при этом скорость получения изображения с высоким разрешением может доходить до 50 кадров в секунду и более. Генерация структурированной картины освещения с помощью вращающегося диска устраняет проблемы, связанные с артефактами обработки изображения - это одно из многих преимуществ подхода заложенного в модуль Clarity.
Использование как проходящих, так и отраженных изображений в системе обработки изображений оптического модуля Clarity дает ряд преимуществ. Это уменьшает потери флуоресцентных фотонов, испускаемых из исследуемого образца, и эффективно удваивает доступный секционированный (конфокальный) сигнал. Это обстоятельство, в свою очередь, может быть использовано либо для увеличения скорости получения изображения, либо для уменьшения времени экспозиции образца. Тот факт, что проходящие и отраженные изображения захватываются одновременно, обеспечивает практически полное отсутствие артефактов движения и, опять же, способствует высокоскоростной визуализации. В целом можно сказать, что оптический модуль Clarity сочетает в себе лучшие качества конфокальных систем на основе вращающегося диска (скорость работы, простота использования) и конструкций со структурированным освещением (подсветка белым светом, низкая стоимость).
Конфокальный оптический модуль Clarity был спроектирован компанией Aurox как простая, компактная и относительно бюджетная система для модернизации обычного микроскопа. Практически любой флуоресцентный микроскоп имеет потенциал для модернизации, чтобы стать конфокальным микроскопом с добавлением модуля Clarity. Модуль Clarity совместим со всеми микроскопами основных производителей таких как Zeiss, Leica, Olympus, Nikon, а также sCMOS камерами от PCO и Andor, источниками света от CoolLED и Excelitas, инкубаторами Solent, моторизованными предметными столиками от Prior Scientific и ASI. Основным преимуществом такого подхода является доступное конфокальное устройство для Вашей собственной лаборатории, исключающее необходимость использования оборудованием центров коллективного пользования для проведения исследований. В долгосрочной перспективе это обстоятельство становится еще более очевидным, так как новые каналы получения изображения могут быть легко дополнены, просто добавив дополнительные кубы с оптическими фильтрами, вместо покупки новых возбуждающих лазеров.