基于超分辨率径向波动的活细胞线粒体纳米尺度成像: 关键参数影响与优化策略
方三华* 刘丽 杨丹 刘双双 尹伟 赵倩冰 黄琼 陈静瑶
(浙江大学医学院公共技术平台, 杭州 310058)
摘要 :
超分辨率径向波动(SRRF)作为一种无需特殊硬件的计算成像方法, 为活细胞超分辨 率成像提供了有力工具, 然而该技术的成像效果高度依赖参数设置。为建立针对活细胞线粒体的 SRRF成像优化方案, 该研究以HeLa细胞为模型, 利用Abberior Live Orange Mito染料标记线粒体, 通过转盘共聚焦显微镜获取时间序列图像, 并使用NanoJ-SRRF系统评估了环半径、径向放大倍 数、时序分析模式等关键参数对成像质量的影响。重建图像的分辨率与质量分别采用半高全宽和 NanoJ-SQUIRREL的分辨率尺度皮尔逊相关系数与分辨率尺度误差进行定量评估。结果表明, 环 半径是最关键参数, 较小取值(0.1~1.0)可实现超越衍射极限的分辨率; 径向放大倍数与环内轴数对 结构质量影响较小; 在时序分析模式中, 时序径向性平均法能提供最稳定且无伪影的重建结果; 而 梯度加权会引入明显伪影并显著降低图像质量。该研究针对转盘共聚焦成像、Abberior Live Or ange Mito标记、108 nm像素尺寸、20 Hz采集、100帧时间序列的实验条件, 提供了经量化评估的 NanoJ-SRRF参数优化方案, 为该条件下的活细胞线粒体纳米级成像提供了经量化评估的参数优化 起点。
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