为什么皮肤比玻璃更好


通过MacGregor Campbell,好像Humpty Dumpty再次被重新组合在一起 - 比之前强大穿过不透明介质(例如蛋壳)的光可以比单独通过透明透镜更清晰的细节和更宽的视野重新组装这种“散射”镜片有朝一日可用于观察个体活细胞,取代活组织检查并提高手术精度 2007年,荷兰恩斯赫德特温特大学的Allard Mosk及其同事证明,通常对光学波长不透明的材料可以用来清晰地聚焦小光通过的物体通过关联输入和输出光,研究人员计算出一个“传输矩阵”,它定义了光在这种材料中如何被无序粒子散射他们使用这个矩阵来设计入射光波的形状,使它们从粒子中散射出来并聚焦在另一侧 2010年,研究人员表示,这种镜头可以将光线聚焦到相同尺寸的理想透明镜头所产生的十分之一的光点,使焦点成为锐利的10倍 5月,他们以仅97纳米的分辨率对金纳米粒子进行成像,以显示散射镜片的成像低于传统光学镜片的200纳米极限(Physical Review Letters,DOI:10.1103 / PhysRevLett.106.193905)不过,这是一个艰苦的过程为了创建具有如此高分辨率的图像,他们必须对纳米颗粒的小区域进行“放大”快照,然后将这些图像缝合在一起莫斯克说,这项技术“达到了低于100纳米的分辨率,每天都能在我们的脸上露出笑容” “但这样做的代价是速度相当慢,并且只有几微米的视野非常小”现在,首尔韩国大学的Wonshik Choi及其同事已经找到了拍摄千倍的照片的方法尽管分辨率低于Mosk的方法,但是宽达几毫米他们的技术在物理评论快报中出现的论文中有详细描述,它比以前的方法更快,更详细地测量潜在镜头的透射矩阵他们使用450微米厚的新鲜大鼠皮肤片作为镜片首先,他们从不同角度照亮它,在40秒内捕获大约20,000张所得透射光的图像这提供了皮肤样本传输矩阵的详细3D模型然后,他们从皮肤镜片后面的大鼠脑中放置了一个小胶质细胞,并拍摄了另一张图像(见左图)他们使用模式匹配软件对20,000个图像进行分类,以确定矩阵的哪些区域位于单元格的前面这使他们能够拼凑出细胞的详细图片(右图)该技术提供了五倍于传统镜头的视野这是因为从目标反射的光线太宽而不能与普通透镜相交的光线被散射透镜弯曲到检测器中(见图) “我们的系统可以通过使用记录的传输矩阵将失真的图像转换为干净的图像来执行宽视场成像,”Choi说 “这是非常好的工作,”荷兰阿姆斯特丹FOM原子与分子物理研究所的Jochen Aulbach说 “它使散射镜片的概念更接近于广域显微镜的应用”“我知道没有其他紧凑型光学系统将这种高分辨率与大视野相结合,”Mosk说他希望看到一个混合系统,将他的分辨率与Choi的速度和视野结合起来他说,最终,该技术可以提高外科医生对锁孔手术切割内容的看法 “光散射似乎对成像有害,
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