ES2617449T3 - Método de observación de la emisión de luz desde una muestra por microscopía óptica dinámica - Google Patents
Método de observación de la emisión de luz desde una muestra por microscopía óptica dinámica Download PDFInfo
- Publication number
- ES2617449T3 ES2617449T3 ES11785747.4T ES11785747T ES2617449T3 ES 2617449 T3 ES2617449 T3 ES 2617449T3 ES 11785747 T ES11785747 T ES 11785747T ES 2617449 T3 ES2617449 T3 ES 2617449T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- light
- sample
- components
- emission
- light signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 9
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 title 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000004624 confocal microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000492 total internal reflection fluorescence microscopy Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N21/6456—Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
- G01N21/6458—Fluorescence microscopy
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/0088—Inverse microscopes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N21/648—Specially adapted constructive features of fluorimeters using evanescent coupling or surface plasmon coupling for the excitation of fluorescence
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/16—Microscopes adapted for ultraviolet illumination ; Fluorescence microscopes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/33—Immersion oils, or microscope systems or objectives for use with immersion fluids
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
- G02B21/361—Optical details, e.g. image relay to the camera or image sensor
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
- G02B21/365—Control or image processing arrangements for digital or video microscopes
- G02B21/367—Control or image processing arrangements for digital or video microscopes providing an output produced by processing a plurality of individual source images, e.g. image tiling, montage, composite images, depth sectioning, image comparison
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/005—Diaphragms
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/95—Computational photography systems, e.g. light-field imaging systems
- H04N23/951—Computational photography systems, e.g. light-field imaging systems by using two or more images to influence resolution, frame rate or aspect ratio
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/222—Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment
- H04N5/262—Studio circuits, e.g. for mixing, switching-over, change of character of image, other special effects ; Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects
- H04N5/265—Mixing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N2021/6463—Optics
- G01N2021/6465—Angular discrimination
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
Método para observar una emisión de luz (14, 15) de una muestra (10) en un medio (11) de índice de refracción nL, estando la muestra dispuesta contra una superficie (20a) de un soporte transparente (20) de índice de refracción ns superior a nL, comprendiendo la emisión de luz unos componentes luminosos de amplitud y de fase dadas, orientadas hacia el soporte y que forman un ángulo θ con una dirección (20b) perpendicular a la superficie (20a), entre las que están, por un lado, unos componentes luminosos supercríticos para los que el ángulo θ es estrictamente superior a un ángulo crítico θc >= arcsen(nL/ns) y, por otro lado, unos componentes luminosos críticos o subcríticos, para los que el ángulo θ es inferior o igual al ángulo crítico θc, implementando el método un dispositivo de observación (100) capaz de: - recoger al menos una parte de la emisión de luz de una región de interés de la muestra y obtener una señal luminosa recogida que incluye unos componentes luminosos procedentes de los componentes luminosos supercríticos de la emisión de luz; - aplicar unos filtros (170) a la señal luminosa recogida para disminuir selectivamente la amplitud y/o modificar la fase de ciertos componentes luminosos de la señal luminosa recogida para obtener una señal luminosa filtrada; y - transformar la señal luminosa filtrada en una zona de imagen de la región de interés de la muestra; estando el método caracterizado por que: - se realiza una modulación de la señal luminosa filtrada, en la que se dejan pasar unos componentes luminosos procedentes de los componentes luminosos críticos o subcríticos de la emisión de luz, para obtener unas zonas de imagen (6a, 6b) de una misma región de interés de la muestra, tratando la modulación sobre todos o parte de los componentes luminosos de la señal luminosa recogida procedente de los componentes luminosos supercríticos de la emisión de luz; y - se produce al menos una zona de imagen útil (6c) de la muestra por combinación de las zonas de imagen (6a, 6b), poniendo en evidencia la combinación unas diferencias entre las zonas de imagen (6a, 6b) vinculadas a la modulación.
Description
vinculada a los componentes luminosos procedentes de la parte supercrítica de la señal recogida, es decir que el filtro utilizado ha ocultado estos componentes. La tercera zona de imagen se toma en unas condiciones idénticas a la primera. Una combinación posible de estas tres zonas de imagen sucesivas es calcular el valor absoluto de la diferencia entre, por un lado, una media de la primera y tercera zonas de imagen y, por otro lado, la segunda zona
5 de imagen. Esto puede permitir reducir el ruido en la zona de imagen útil (fenómeno de fotoblanqueo, fluctuación de la intensidad de excitación, movimiento de la muestra).
Las imágenes contienen una información vinculada a la intensidad (positiva) del campo eléctrico global. Una diferencia entre dos píxeles puede por tanto ser positiva o negativa, esto es por lo que se utiliza un valor absoluto para obtener un resultado positivo que represente una intensidad, la de la zona de imagen útil.
Según otro modo particular, se toman en la etapa a) dos zonas de imagen de una misma región de interés de la muestra. La primera se toma utilizando un filtro que deja pasar unos componentes luminosos procedentes de la parte supercrítica de la emisión de luz. La segunda se toma con un filtro que actúa de modo diferente al primer filtro
15 sobre todos o parte de los componentes supercríticos de la señal recogida, y sustancialmente de modo idéntico sobre los componentes críticos o subcríticos de la señal recogida. En la etapa b), se combinan las dos zonas de imagen calculando para cada píxel el valor absoluto de la diferencia entre la primera y la segunda zonas de imagen. Este resultado representa una intensidad, la de la zona de la imagen útil. La ventaja de este modo de realización reside en la simplicidad de la combinación de las zonas de imagen, es decir la simplicidad y la rapidez de los cálculos.
Según un modo particular, se pueden atenuar en las dos zonas de imagen de manera idéntica parcialmente todos o parte de los componentes luminosos de la señal luminosa recogida procedente de los componentes luminosos críticos o subcríticos de la emisión de luz. Esto es importante cuando la luz procedente de las radiaciones subcríticas
25 es muy grande frente a las procedentes de las radiaciones supercríticas.
En general, los filtros utilizados respetan la simetría de revolución y tratan de la misma manera los componentes luminosos de la señal luminosa recogida procedentes de los componentes luminosos de la emisión de luz que forman el mismo ángulo θ. En efecto, una modulación sobre el azimut de los componentes de la luz emitida no presenta mucho interés. Por el contrario, el hecho de no modular sobre el azimut permite no introducir astigmatismo en la zona de imagen útil.
Si la muestra evoluciona en el tiempo (por ejemplo una membrana celular) con un tiempo característico dado, se toman unas zonas de imágenes sucesivas (bastante representativas de la muestra en profundidad) con un periodo
35 inferior a la mitad del tiempo característico (cadencia de video) de manera que puedan seguirse estas evoluciones. El método permite normalmente obtener las zonas de imágenes útiles (bastante representativas de la interfaz de la muestra) con la misma cadencia que la de las zonas de imagen sucesivas, es decir a la cadencia de video y no a la mitad de la cadencia de video como en el método descrito por el documento FR-A-2943428.
El añadido de un diafragma en el plano focal posterior del objetivo y/o en un plano conjugado puede realizarse de manera simple y particularmente ponerse en práctica con unos microscopios comerciales. Da como resultado un dispositivo cuyo coste de la mejora es muy modesto.
La función del diafragma consiste en ocultar los componentes luminosos de la señal luminosa recogida procedentes
45 de los componentes luminosos de la emisión de luz de la muestra en las direcciones angulares θ superiores o iguales a un cierto ángulo que depende de la apertura del diafragma. Las figuras 5a y 5b recuerdan los principios de emisión de fluorescencia. Una ventaja del método es que la información subcrítica está siempre disponible en las zonas de imagen utilizadas para la combinación. Esta información es frecuentemente interesante, porque está vinculada a las regiones más internas de la muestra.
Surgirán otras particularidades y ventajas de la presente invención en la descripción que sigue a continuación de ejemplos de realizaciones no limitativas, en referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
55
- -
- la figura 1 ilustra una vista esquemática de un dispositivo de microscopía que permite implementar un método según la invención;
- -
- la figura 2 ilustra una variante según la invención del dispositivo según la figura 1, adaptado a la microscopía confocal;
- -
- la figura 3 ilustra una variante según la invención del dispositivo según la figura 1, adaptado a la microscopía TIRF;
65 -la figura 4 ilustra un ejemplo de filtro para la implementación de un método según la invención;
7
Claims (1)
-
imagen1 imagen2
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1058913A FR2966937B1 (fr) | 2010-10-28 | 2010-10-28 | Methode d'observation de l'emission de lumiere d'un echantillon par microscopie optique dynamique |
| FR1058913 | 2010-10-28 | ||
| PCT/FR2011/052482 WO2012056160A1 (fr) | 2010-10-28 | 2011-10-25 | Methode d'observation de l'emission de lumière d'un echantillon par microscopie optique dynamique |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2617449T3 true ES2617449T3 (es) | 2017-06-19 |
Family
ID=43926905
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES11785747.4T Active ES2617449T3 (es) | 2010-10-28 | 2011-10-25 | Método de observación de la emisión de luz desde una muestra por microscopía óptica dinámica |
| ES16194311T Active ES2714361T3 (es) | 2010-10-28 | 2011-10-25 | Dispositivo de observación de la emisión de luz desde una muestra por microscopía óptica dinámica |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES16194311T Active ES2714361T3 (es) | 2010-10-28 | 2011-10-25 | Dispositivo de observación de la emisión de luz desde una muestra por microscopía óptica dinámica |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US9541751B2 (es) |
| EP (2) | EP3136151B1 (es) |
| JP (1) | JP5992913B2 (es) |
| DK (2) | DK2633357T3 (es) |
| ES (2) | ES2617449T3 (es) |
| FR (1) | FR2966937B1 (es) |
| PL (1) | PL2633357T3 (es) |
| PT (1) | PT2633357T (es) |
| WO (1) | WO2012056160A1 (es) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014013720A1 (ja) * | 2012-07-19 | 2014-01-23 | 株式会社ニコン | 構造化照明顕微鏡装置 |
| JP2016105126A (ja) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | 横河電機株式会社 | 顕微鏡装置 |
| FR3051921B1 (fr) * | 2016-05-31 | 2018-06-01 | Centre National De La Recherche Scientifique | Dispositif et procede d'eclairage pour microscopie de fluorescence a onde evanescente |
| GB2589327B (en) * | 2019-11-26 | 2023-09-13 | Andor Tech Limited | Differential phase contrast microscope |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6819484B2 (en) * | 2001-11-06 | 2004-11-16 | Olympus Optical Co., Ltd. | Total internal reflection illumination apparatus and microscope using this total internal reflection illumination apparatus |
| DE10231667A1 (de) * | 2002-07-12 | 2004-01-22 | Olympus Biosystems Gmbh | Beleuchtungsvorrichtung und optische Objektuntersuchungseinrichtung |
| DE102004031049A1 (de) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Optische Anordnung zum spektralselektiven Nachweis von Licht eines Lichtstrahls |
| US7046359B2 (en) * | 2004-06-30 | 2006-05-16 | Chemimage Corporation | System and method for dynamic chemical imaging |
| JP2009536339A (ja) * | 2006-05-05 | 2009-10-08 | ダブリン シティ ユニバーシティ | 光学プローブ |
| AU2007249399A1 (en) * | 2006-05-09 | 2007-11-22 | Braincells, Inc. | Neurogenesis by modulating angiotensin |
| US7460248B2 (en) * | 2006-05-15 | 2008-12-02 | Carestream Health, Inc. | Tissue imaging system |
| JP5021254B2 (ja) * | 2006-09-06 | 2012-09-05 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡装置の制御方法、顕微鏡装置 |
| FR2943428B1 (fr) * | 2009-03-20 | 2011-05-13 | Univ Paris Diderot Paris 7 | Dispositif de microscopie de fluorescence et methode d'observation associe |
| US8228602B2 (en) * | 2009-03-25 | 2012-07-24 | Dublin City University Of Collins Avenue | Super critical angle fluorescence scanning system |
-
2010
- 2010-10-28 FR FR1058913A patent/FR2966937B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-10-25 EP EP16194311.3A patent/EP3136151B1/fr active Active
- 2011-10-25 ES ES11785747.4T patent/ES2617449T3/es active Active
- 2011-10-25 DK DK11785747.4T patent/DK2633357T3/en active
- 2011-10-25 PL PL11785747T patent/PL2633357T3/pl unknown
- 2011-10-25 PT PT117857474T patent/PT2633357T/pt unknown
- 2011-10-25 WO PCT/FR2011/052482 patent/WO2012056160A1/fr active Application Filing
- 2011-10-25 JP JP2013535491A patent/JP5992913B2/ja active Active
- 2011-10-25 EP EP11785747.4A patent/EP2633357B1/fr active Active
- 2011-10-25 DK DK16194311.3T patent/DK3136151T3/en active
- 2011-10-25 ES ES16194311T patent/ES2714361T3/es active Active
- 2011-10-25 US US13/881,707 patent/US9541751B2/en active Active
-
2016
- 2016-11-29 US US15/363,909 patent/US10345241B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2966937A1 (fr) | 2012-05-04 |
| EP3136151A1 (fr) | 2017-03-01 |
| EP2633357A1 (fr) | 2013-09-04 |
| JP2013542466A (ja) | 2013-11-21 |
| PL2633357T3 (pl) | 2017-06-30 |
| WO2012056160A1 (fr) | 2012-05-03 |
| DK3136151T3 (en) | 2019-04-01 |
| US9541751B2 (en) | 2017-01-10 |
| US20130278742A1 (en) | 2013-10-24 |
| FR2966937B1 (fr) | 2012-12-28 |
| ES2714361T3 (es) | 2019-05-28 |
| US10345241B2 (en) | 2019-07-09 |
| EP3136151B1 (fr) | 2018-12-12 |
| DK2633357T3 (en) | 2017-03-13 |
| JP5992913B2 (ja) | 2016-09-14 |
| US20170082547A1 (en) | 2017-03-23 |
| EP2633357B1 (fr) | 2016-12-07 |
| PT2633357T (pt) | 2017-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102209926B (zh) | 内窥镜用照明光学系统 | |
| Magidson et al. | Circumventing photodamage in live-cell microscopy | |
| ES2617449T3 (es) | Método de observación de la emisión de luz desde una muestra por microscopía óptica dinámica | |
| ES2528722T3 (es) | Endoscopio con conjunto en miniatura de formación de imágenes | |
| ES2898616T3 (es) | Imágenes de alta resolución de volúmenes extendidos | |
| US8575570B2 (en) | Simultaneous orthogonal light sheet microscopy and computed optical tomography | |
| RU2547648C2 (ru) | Визирное устройство | |
| JP6721644B2 (ja) | 蛍光ベースのレーザーアブレーションのためのシステム及び方法 | |
| ES2836899T3 (es) | Sistema de filtro óptico y sistema de observación de fluorescencia | |
| CN106687740A (zh) | 用于车辆的前照灯 | |
| RU2018126775A (ru) | Флуоресцентный калибровочный слайд | |
| ES2041229T1 (es) | Sistema y metodo de iluminacion para un microscopio optico de alta definicion. | |
| RU2018126781A (ru) | Калибровочный слайд для цифровой патологии | |
| ES2741888T3 (es) | Dispositivo de formación de imágenes con un rendimiento de enfoque automático mejorado | |
| ES2800680T3 (es) | Microscopio confocal multimodal de escaneo de línea y escaneo de muestras | |
| US20140233096A1 (en) | Low Numerical Aperture Exclusion Imaging | |
| ES2793298T3 (es) | Sistema óptico y microscopio quirúrgico | |
| CN105765441B (zh) | 内窥镜装置 | |
| WO2017213712A3 (en) | Systems and methods for dual-mode imaging using optical coherence tomography and fluorescence imaging | |
| ES2670333T3 (es) | Procedimiento para detectar las superficies de borde frontales de fibras huecas y procedimiento para detectar los espacios interiores de fibras huecas, no obstruidas, de un haz de fibras huecas | |
| CN203012235U (zh) | 一种激光照明望远镜光学系统 | |
| Heintzmann | Practical guide to optical alignment | |
| ES2895573T3 (es) | Disposición óptica para obtener imágenes de una muestra | |
| ES2935039T3 (es) | Espectrofotómetro hiperespectral de banda ancha para analizar un objeto en el campo fluorescente | |
| JP2006337701A5 (es) |