2014年，三位科学家因其在“ 超分辨荧光显微成像技术上的成就”荣获诺贝尔化学奖。由此引发了显微镜行业过去五年对于超分辨率显微成像技术的浓厚兴趣。
对于那些不熟悉这一术语的人，超分辨率显微镜只不过就是用比常规光学显微镜衍射极限更高的分辨率观察样品的一种光学技术而已。
今天的博客文章将对超分辨率显微镜进行深入的讨论。了解超分辨率显微镜的局限性，并探索在现有显微镜系统上获得超分辨率的方法。
超分辨率显微镜的局限性
如今，几乎所有商业显微镜制造商都在推出超分辨率显微镜。这些显微镜几乎和普通共聚焦显微镜一样使用方便，但情况并非总是如此。在打造人性化，且不需要专家进行操作和对准的超分辨率显微镜方面，人们已经花费多年时间。
最初的时候，对于超分辨率的浓厚兴趣浪潮席卷了科研界。但随着研究人员了解到进行这类实验需要付出多少努力，人们的兴趣就开始逐渐减退。与花费精力改造样品制备、改变成像介质或进行诸如折射率匹配之类无聊任务相比，其回报并不相符。
共聚焦显微镜可以实现超分辨率成像吗？
众所周知，将共聚焦显微镜中的激发针孔尺寸缩小到1 AU以下就可以提高分辨率。
理论上讲，这样可以让通常所定义超分辨率的分辨率提高2倍。但实际上，由于与大量的低频信号相比，高频信号较弱，因此分辨率只能提高约1.4倍。
最终，人们把精力集中在如何改进共聚焦显微镜等现有技术上，目的是能够利用其成像中已经存在的高频空间信息。很自然，大家就会想到反卷积。
反卷积是如何工作的？
反卷积算法的工作原理是，根据理论上或实际得出的点扩展函数（PSF）将焦点外的光子重新分配回其原始位置，以此提高所捕捉图像的锐度和清晰度。
实际上，反卷积算法只能减少亚分辨率荧光小球半峰全宽（FWHM）的宽度，从而在宽视场上实现分辨率的2倍提升。
让我们先退一步，定义一下显微成像背景下的分辨率。传统上，分辨率是使用瑞利准则定义的，该准则规定两个对象之间的光强须至少降低26％，才能将其定义为两个单独的对象。
更常见的是将其称之为两点分辨率。通过反卷积缩小亚分辨率对象的半峰全宽（FWHM）就可以获得更锐利的图像，但这可能还不足以实现超分辨率。
这样就引出了一个问题：反卷积是否能够足以在实际样本上获得真正的超分辨率数据？
答案是否。
维纳滤波器是著名的线性反卷积方法之一。维纳滤波器以相同方式处理所有高频数据，因此导致形成环状伪影，如下图所示：
有人可能会反驳说，通过修改滤波器的强度就可以最大限度减少此类伪影，要不然就得将研究人员完全拒之门外，但是现实是，在观察低于分辨率极限的结构时，大的伪影是不可接受的。
考虑到这一点，我们开发出奥林巴斯超分辨率技术 。
使用奥林巴斯超分辨率技术采集（超级）清晰的图像
到底什么是奥林巴斯超分辨率技术？奥林巴斯超分辨率技术是一种通过放大或衰减特定高频空间信息获得更可靠结果的滤波过程。
此过程可以与反卷积算法结合使用，让超分辨率图像更加锐利和清晰。
若要了解奥林巴斯超分辨率技术如何帮助您在显微镜上捕捉清晰图像，请现在就与我们联系 。
