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高速视网膜电压成像,更深入了解微观层面视觉机制
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2024-02-08 15:27:22来源: 中国机器视觉网

瑞士巴塞尔分子与临床眼科研究所 Guilherme Testa-Silva 博士团队致力于开发用于恢复视力的突破性疗法。Testa-Silva 说:“我们从分子生物学、临床科学和生理技术等领域汲取经验。我们的工作包括了解眼睛和视觉系统如何在分子和细胞水平上发挥作用,以及这些系统的改变如何导致视力丧失。我们的最终目标是开发出能够恢复视力的新疗法,改善视力障碍者的生活质量,并为眼科科学的整体进步做出贡献。

为了支撑研究工作,我们使用了一系列先进的成像技术,包括用于视网膜结构成像的相机、自适应光学成像、用双光子显微镜观察眼睛的细胞和组织特性等。此外,我们还探索了基因编码电压传感器的应用,其可用于研究可兴奋细胞的电活动,使我们能够更深入地了解微观层面的视觉机制。”

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图 1 视网膜电压成像系统上的Kinetix sCMOS 相机原位

挑战

“低光照水平也构成了挑战。鉴于某些手术必须在最低光照条件下进行,以防止光毒性,或者由于视网膜中的感光细胞对光敏感,我们的相机需要高度敏感,才能在这些条件下捕获高质量的图像。”

“最后,成像深度的挑战。为了充分了解眼睛复杂的多层结构,我们需要能够捕捉不同深度图像的相机,这可能是一个相当大的技术障碍。”

“这些挑战会极大地影响我们的成像工作。无法捕捉大视野可能会限制我们对整体视网膜结构和细胞相互作用的理解。同样,速度不足的相机可能会错过快速的生理事件,从而降低我们数据的准确性。低光条件下的低于标准的灵敏度可能会影响图像质量,而成像深度的限制可能会限制我们对更深的视网膜结构的了解。”Testa-Silva 博士说:“Kinetix 是一个非常强大的工具,它极大地增加了我们的成像视野,我们可以在一帧中捕捉整个视网膜......高帧速率对于捕捉快速生理事件至关重要。”

解决方案

Kinetix sCMOS 是该应用的理想解决方案,可满足低光条件下高速大视场成像的需求。Kinetix 在整个 10 兆像素、29 毫米传感器上以 500 fps 的速度成像,非常适合捕获大型动态样本中的事件。

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Testa-Silva 博士描述了他使用 Kinetix 的体验,“Kinetix 相机是解决我们一些主要成像挑战的宝贵工具。凭借其更大的传感器尺寸,它极大地增强了我们的视野,使我们能够在单帧中捕获视网膜的全面图像。其高像素分辨率还帮助我们获得了单个细胞和复杂结构的详细图像。”

“我们对 Kinetix 的体验基本上是积极的。相机的高速对于捕捉快速的生理事件至关重要。事实证明,其高量子效率在弱光条件下具有优势,使我们即使在微弱的光线下也能获得高质量的图像。”

(文章来源于Teledyne Photometrics,如有侵权,请联系删文)