11、先进显微镜与3D成像技术的创新应用

先进显微镜与3D成像技术的创新应用

1. SPE显微镜和SRS显微镜的生物应用

1.1 技术概述

SPE（Stimulated Parametric Emission）显微镜和SRS（Stimulated Raman Scattering）显微镜在生物领域展现出了巨大的应用潜力。它们能够实现对未染色活细胞的高分辨率二维和三维成像，为细胞研究提供了新的视角。

1.2 成像特点

• SPE显微镜 ：结合对标记细胞器的荧光观察与SPE成像，对细胞研究非常有用。
• SRS显微镜 ：通过抑制非共振背景，实现高对比度的振动成像。尤其在溶剂中弱物质的高对比度分子映射方面具有优势，这在生物样本观察中十分典型。

1.3 示例展示

以未染色烟草BY - 2细胞的三维SRS图像为例，从四个不同方向进行观察。图像大小为40×40×40 µm，像素数为160×160×40，像素驻留时间为3 ms，拉曼位移为2967 cm⁻¹，光功率为1.0 mW。

2. 3D成像技术的发展与优势

2.1 需求背景

随着科技发展，对用于遥感、可视化和信息开发的新技术需求不断增加。3D成像技术凭借其强大的信息收集能力，在测距、场景遮挡鲁棒性和目标识别性能方面优于传统2D成像技术，已成为国防、医疗、艺术和娱乐等多个领域的标准。

2.2 3D多视角成像技术

• 技术原理 ：多视角3