首页> 外文OA文献 >Amélioration de la résolution latérale en microscopie SPR/MCWG par reconstruction d'images
【2h】

Amélioration de la résolution latérale en microscopie SPR/MCWG par reconstruction d'images

机译:通过图像重建提高SPR / MCWG显微镜的横向分辨率

摘要

Les recherches pharmacologiques nécessitent des outils d'analyse capables de caractériser et d'étudier des structures ou phénomènes biologiques. Une plate-forme de microscopie exploitant la résonance de plasmons de surface permet de faire l'acquisition d'images étudiant des phénomènes au niveau de cellules individuelles. Les images acquises par ce type de plate-forme présentent la variation d'indice de réfraction du milieu observé en couplant une lumière incidente aux plasmons de surface à l'interface d'un métal et d'un diélectrique. La faible résolution latérale de ces images ne permet cependant pas d'en distinguer tous les détails. Cette limite de résolution est associée aux propriétés de l'onde de surface qui entraînent une dégradation de l'image par l'étalement directionnel de l'information sur plusieurs pixels. De nombreux groupes de recherche ont travaillé sur ce problème de résolution en explorant des alternatives matérielles, que ce soit au niveau du montage d'acquisition ou des échantillons. Cependant, ceux-ci ont dû faire certains compromis afin d'améliorer la résolution latérale occasionnant une limitation en résolution temporelle ou en indice de réfraction. L'approche préférée dans ce projet de maîtrise est l'utilisation de techniques de post-traitement des images (déconvolution, algorithme de reconstruction d'images) acquises par le système de microscopie. Cette approche permet de conserver un bon contraste dans les images acquises et une bonne résolution temporelle.Ce projet vise à améliorer la résolution latérale en microscopie de résonance de plasmons de surface (SPR) en utilisant un algorithme de reconstruction d'images. Une méthode comme celle-ci n'a jamais été exploitée pour résoudre ce problème de limitation en résolution. Dans ce projet, une image de meilleure résolution est obtenue en combinant l'information pertinente de plusieurs images où la direction d'excitation des plasmons de surface diffère. Ces images sont acquises à partir d'échantillons de guides d'ondes à gaine métallique (MCWG) dont les matériaux et structures sont connus. Ceux-ci sont composés de quatre couches et ont tout d'abord été fabriqués. Ces échantillons ont permis l'acquisition d'images de structures dont les dimensions et les paramètres sont connus. Un algorithme de restauration d'images a été développé et implémenté pour retirer la dégradation linéaire observée dans les images de microscopie SPR acquises. Celui-ci détermine l'information nécessaire à l'exécution de l'algorithme à partir des images acquises, et améliore la résolution en microscopie SPR par une opération logicielle ne faisant pas de compromis au niveau matériel. L'algorithme a été validé auprès des échantillons MCWG dont la couche diélectrique est composée de structures synthétiques ou de cellules biologiques. Une amélioration de 6 à 1 micromètres sur structures synthétiques a été démontrée, tandis que le traitement permet de distinguer des détails des images cellulaires qui n'étaient pas identifiables avant. Ainsi, grâce à cette amélioration de la résolution, l'application de cet algorithme facilitera l'étude et le développement de nouveaux médicaments pharmacologiques.
机译:药理研究需要能够表征和研究生物学结构或现象的分析工具。利用表面等离子体激元共振的显微镜平台可以获取研究单个细胞水平现象的图像。通过这种类型的平台获取的图像呈现了通过将入射光耦合到金属和电介质界面处的表面等离激元所观察到的介质折射率的变化。但是,这些图像的低横向分辨率无法区分所有细节。该分辨率极限与表面波的特性有关,该特性会由于信息在多个像素上的定向扩散而导致图像质量下降。许多研究小组通过在购置装配或样品方面探索硬件替代方案来解决分辨率问题。但是,为了提高横向分辨率,它们必须做出某些折衷,从而导致时间分辨率或折射率受到限制。在该硕士项目中,首选方法是使用显微镜系统获取的图像后处理技术(去卷积,图像重建算法)。这种方法可以在采集的图像中保持良好的对比度和良好的时间分辨率,该项目旨在使用图像重建算法提高表面等离子体共振显微镜(SPR)的横向分辨率。从未使用过这样的方法来解决分辨率限制的问题。在该项目中,通过组合表面等离子体激元的激发方向不同的几幅图像的相关信息,可以获得分辨率更高的图像。这些图像是从金属包覆波导(MCWG)的材料和结构已知的样本中获取的。这些由四层组成,是第一个制成的。这些样本使得有可能获取其尺寸和参数已知的结构图像。已经开发并实施了图像恢复算法,以消除在采集的SPR显微镜图像中观察到的线性退化。这从获取的图像中确定了执行算法所需的信息,并通过在硬件级别上不妥协的软件操作提高了SPR显微镜的分辨率。该算法已经过MCWG样本的验证,该样本的介电层由合成结构或生物细胞组成。已经证明了合成结构上6到1微米的改进,而这种处理使得可以将细节与以前无法识别的细胞图像区分开。因此,由于分辨率的提高,该算法的应用将促进新药理学药物的研究和开发。

著录项

相似文献

  • 外文文献
  • 中文文献
  • 专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号