中国科学院苏州生物医学工程研究所文刚副研究员莅临我院开展学术交流活动

2024年7月2日上午,应澳洲5·(中国)集团有限公司,生物医学工程研究院陈策实院长邀请,中国科学院苏州生物医学工程研究所文刚副研究员到澳洲5·(中国)集团有限公司,生物医学工程研究院开展学术交流,生物医学工程研究院院长陈策实、副院长晏姗和研究院师生共20余人参加了此次活动。

文刚以“高保真结构光照明超分辨显微成像技术”为题,介绍了课题组近期在结构光照明超分辨显微成像图像重建构方面的进展。结构光照明显微镜(SIM)具有成像速度快、光毒性低和兼容常规荧光标记等优势,已成为当前最适合活细胞动态成像的工具。然而,超分辨SIM图像中极易产生复杂伪影,限制了SIM技术的保真度和应用推广。文刚课题组发展了基于PSF工程化理念的高保真线性SIM技术HiFi-SIM,将SIM成像的等效PSF优化为理想形式来校正重建频谱异常问题,解决了线性SIM遭遇复杂伪影的长期性难题。针对非线性SIM图像重建比线性SIM伪影更敏感的问题,发展了基于“频-空域联合优化”策略的高保真非线性SIM技术HiFi-NL-SIM,实现了非线性SIM图像的高保真重建。针对标准Wiener-SIM重建流程中麻烦且耗时的参数估计和伪影敏感的频域去卷积问题,发展了不需要估计条纹参数的直接重建SIM技术direct-SIM,解决了众多成像场景中传统SIM重建架构面临挑战的图像重建难题。此外,为克服常规高斯光照明SIM技术的激发光强非均匀问题,开发了基于时空强度联合调制策略和πShaper光束整形的Flat-top SIM技术,实现了对细胞样本和FISH病理切片的毫米级大视场定量成像。

与会师生就SIM技术的优缺点、应用和转化前景等内容与文刚副研究员进行了交流,此次学术活动取得圆满成功。

文刚副研究员,长期从事结构光照明超分辨显微成像技术研究、仪器工程化开发及应用成像研究。主持国家重点研发计划子课题、国自然青年基金、国自然专项项目和苏州市基础研究重点创新项目,作为核心骨干参与完成国家重大科研装备研制项目、国家重点研发计划项目和中科院科研仪器设备研制项目。先后发展了高保真线性SIM图像重建技术HiFi-SIM、高保真非线性SIM图像重建技术HiFi-NL-SIM和无参数估计直接重建SIM技术direct-SIM,相关成果以第一作者发表于Light: Science & Applications、PhotoniX、Optics Letters等光学权威期刊。主持研发了一款小型化插件式HiFi-SIM工程系统,初步实现商业化销售。以第一发明人申请国际PCT专利3项,授权国家发明专利2项和软件著作权3项。


供稿: 朱曦; 编校:张志毕;  审核:陈亚娟

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