Microscopie și tomografie de fază cantitativă: Tehnici care utilizează lumină monocromatică parțial coerentă spațial

Titlul original:

Quantitative Phase Microscopy and Tomography: Techniques Using Partially Spatially Coherent Monochromatic Light

Conținutul cărții:

Microscopia de fază cantitativă (QPM) a devenit o tehnică de imagistică importantă în biologie pentru investigarea celulelor și țesuturilor. QPM este o tehnică microscopică de interferență optică sau holografică în care un fascicul de lumină de intrare este împărțit în două fascicule, unul trece prin obiect, iar celălalt acționează ca un fascicul de referință.

Această carte dezvoltă și descrie cele mai avansate tehnici QPM și tehnici de imagistică computațională care utilizează lumină monocromatică parțial coerentă în spațiu, mai degrabă decât lasere foarte coerente. Utilizarea luminii parțial coerente ca sursă de lumină în locul unui laser tradițional a îmbunătățit semnificativ rezultatele imagisticii QPM. Tehnicile de imagistică care vor fi discutate includ QPM fără speckle atât în afara axei, cât și configurații interferometrice cu traiectorie comună, microscopie de fază cu iluminare structurată (SIPM), nanoscopie bazată pe cipuri, învățare automată, învățare profundă și inteligență artificială (AI) în microscopia de fază și OCT și microscopie de fază multispectrală și hiperspectrală. Tehnicile QPM fără zgomot coerent descrise în această carte conduc la o sensibilitate de fază spațială îmbunătățită cu un ordin de mărime, la un produs spațiu-anvergură de bandă și la o stabilitate de fază temporală ridicată. Tehnica a fost utilizată pentru celule spermatice, macrofage, celule endoteliale sinusoidale hepatice, celule canceroase și globule roșii pentru QPM precise. Am demonstrat că lumina monocromatică parțial coerentă spațial este cea mai potrivită sursă pentru QPM de mare precizie.

Textul este extrem de util pentru biologi, ingineri optici, oameni de știință optici, cercetători care lucrează în QPM și OCT și studenți absolvenți și postuniversitari.

Caracteristici cheie

⬤ Prezintă progrese în microscopia de fază cantitativă și aplicații pentru informații cantitative.

⬤ Include strategii pentru generarea luminii monocromatice parțial coerente din punct de vedere spațial.

⬤ Prezintă configurații QPM fără artefacte de coerență în afara axei și cu traiectorie comună și diverși algoritmi, cum ar fi, tehnici de analiză a franjelor cu transformare Fourier și schimbare de fază pentru reconstrucția fazei.

⬤  Descrie progresele în QPM și tomografia cu coerență optică (OCT), cum ar fi, învățarea automată, metoda vectorului de sprijin și arhitectura inteligenței artificiale pentru analiza fazei.

⬤ Conține rezultate experimentale privind sistemele QPM cu lumină parțial coerentă spațial, cu o îmbunătățire semnificativă a sensibilității spațial-fazice și a preciziei de măsurare a fazei în comparație cu lumina laser coerentă.

⬤ Conține analiza cantitativă fără etichetă a diferitelor celule și țesuturi biologice, cum ar fi celulele spermatice, macrofagele, celulele sinusoidale hepatice și celulele canceroase.

⬤ Conține tehnici QPM multispectrale și hiperspectrale futuriste fără speckle.