Optical Saturation as a Versatile Tool to Enhance Resolution in Confocal Microscopy

0333796 - ÚFCH JH 2010 RIV US eng J - Journal Article
Humpolíčková, Jana - Benda, Aleš - Enderlein, J.
Optical Saturation as a Versatile Tool to Enhance Resolution in Confocal Microscopy.
[Optická saturace jako nástroj ke zvýšení rozlišení konfokaního mikroskopu.]
Biophysical Journal. Roč. 97, č. 9 (2009), s. 2623-2629. ISSN 0006-3495. E-ISSN 1542-0086
R&D Projects: GA AV ČR KJB400400904; GA MŠMT(CZ) LC06063
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40400503
Keywords : fluorescence microscopy * reconstruction microscopy * cassettes
Subject RIV: CF - Physical ; Theoretical Chemistry
Impact factor: 4.390, year: 2009

One of the most actively developing areas in fluorescence microscopy is the achievement of spatial resolution below Abbe's diffraction limit, which restricts the resolution to several hundreds of nanometers. Most of the approaches in use at this time require a complex optical setup, a difficult mathematical treatment, or usage of dyes with special photophysical properties. In this work, we present a new, to our knowledge, approach in confocal microscopy that enhances the resolution moderately but is both technically and computationally simple. As it is based on the saturation of the transition from the ground state to the first excited state, it is universally applicable with respect to the dye used.

Jednou z nejvíce diskutovaných otázek ve fluorescenční mikroskopii je možnost získávání obrázků z rozlišením překračujícím Abbého difrakční limit, který se pohybuje řádově ve stovkách nanometrů. Většina v současné době používaných metod vyžaduje komplexní uspořádání mikroskopu, složité matematické zpracování naměřených dat, nebo klade specialní požadavky na fotofyziku použitých fluoroforů. V tomto článku představujeme novou metodu, která umožňuje relativně malé zlepšení rozlišení, ale je velice jednoduchá jak po stránce přístrojového uspořádání, tak výpočetně. Metoda je založena na saturaci přechodu mezi základním a prvním singletovým excitovaným stavem fluoreskujících molekul, což je jev společný pro všechny fluorofory. Základní princip naší metody je shodný s principem saturační excitační mikroskopie s tím rozdílem, že na místo excitace pomocí harmonicky modulované intenzity světla jsou aplikovány picosekundové pulsy o různé intenzitě vedoucí k rozdílným úrovním saturace.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0178702