（文獻(xiàn)部分內(nèi)容摘抄）

利用平面光學(xué)透鏡對二維溶質(zhì)分布進(jìn)行成像已成為生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的重要工具。多用途和靈活的成像系統(tǒng)（既能進(jìn)行發(fā)光強度成像，又能進(jìn)行壽命成像）的發(fā)展，使平面氧光透鏡得到了各種應(yīng)用。然而，大多數(shù)應(yīng)用的光器件，是不透明的。它們要么在感測層中含有用于增強信號的散射粒子，要么含有用于將信號與周圍光分離的光學(xué)絕緣層。由于模塊化發(fā)光壽命成像系統(tǒng)(MOLLI)可實現(xiàn)發(fā)光壽命的成像，我們使用透明的平面氧光學(xué)元件同時研究氧的二維分布和導(dǎo)致這種分布的結(jié)構(gòu)。這可以通過使用發(fā)光強度圖像或不同光譜照明來進(jìn)行結(jié)構(gòu)成像，以及使用發(fā)光壽命圖像來進(jìn)行氧分布成像。

由于氧氣的分布在不同的空間尺度上起著關(guān)鍵的作用，我們提出了透明光學(xué)器件在各種生物系統(tǒng)中的應(yīng)用結(jié)果：(a)珊瑚砂沉積物樣本應(yīng)用程序，分辨率約為每像素50微米；(b)以藍(lán)藻為共生體的地衣(內(nèi)窺鏡應(yīng)用：分辨率約為每像素15~62.5 μm和(c)對以硅藻為共生體的有孔蟲(顯微鏡應(yīng)用：分辨率約為每像素3.8 μm。結(jié)果表明性能和透明光器件的應(yīng)用的一些限制。其他可能的應(yīng)用領(lǐng)域，不限于海洋環(huán)境進(jìn)行了討論。

如圖所示。該成像系統(tǒng)由一個快速可選通CCD相機一臺PC和一個觸發(fā)控制器組成。應(yīng)用相關(guān)部分由被調(diào)查樣品和平面光器件組成，激發(fā)光源(出光)，是指將光傳輸?shù)焦怆姌O(直接或通過光導(dǎo))，并將發(fā)出的光傳輸?shù)紺CD芯片(大透鏡、內(nèi)窺鏡、顯微鏡)，以及必要時的光學(xué)過濾器。

成像系統(tǒng)：

發(fā)光壽命成像與傳統(tǒng)的發(fā)光強度成像相比有兩大優(yōu)勢。如果圖像中存在不必要的發(fā)光貢獻(xiàn)，例如生物樣品中的葉綠素?zé)晒?，則該方法可以很好地增強對比度并進(jìn)行背地抑制。如果背景發(fā)光的衰減時間不同于感興趣的發(fā)光指示器，則有可能通過終生成像來分離這兩個信號。此外，終生成像并不依賴于由于不均勻照明、光漂白(如果變化發(fā)生得并不比圖像記錄得快)或可變指示劑濃度和無校準(zhǔn)的傳感應(yīng)用而產(chǎn)生的強度變化都可以實現(xiàn)。 最近發(fā)表的模塊化發(fā)光壽命成像系統(tǒng)包括一個熱電-三流冷卻CCD攝像機，快門500ns(pco.flim型號，德國Excelitas PCO公司)，一個控制PC和一個外部觸發(fā)單元。壽命成像，壽命對應(yīng)相位延遲比和強度成像是該系統(tǒng)的選項。我們應(yīng)用脈沖門(或快速壽命測定)方法來記錄表示發(fā)光衰減曲線光的整體部分的圖像。

激發(fā)光源、用于激發(fā)和發(fā)射的適當(dāng)光學(xué)過濾器平面光極以及將傳感器成像到CCD芯片的光學(xué)器件被認(rèn)為是成像系統(tǒng)的面向應(yīng)用的部分。

發(fā)光壽命成像與透明平面氧光學(xué)器件的組合首次在生物應(yīng)用中提供了二維氧分布與被調(diào)查樣品圖像的結(jié)構(gòu)信息之間的直接聯(lián)系。在早期與光學(xué)隔離的氧光學(xué)器件的應(yīng)用中，這種關(guān)系必須通過額外的實驗來確定，如在沉積物表面沉積的氧清除劑顆粒引起的二維分布中零氧生成點的出現(xiàn)。本文的結(jié)果證明了系統(tǒng)在各種空間分辨率的應(yīng)用中的高靈活性。

然而，研究結(jié)果也揭示了透明光器件應(yīng)用的一些局限性。這是由于平面光學(xué)器的透明度并不局限于感興趣的光信號。激發(fā)光到達(dá)樣品，即使是樣品的一般照明光也可能到達(dá)樣品中在自然條件下沒有照明的部分。可能產(chǎn)生的人工制品主要發(fā)生在需要研究和考慮光合活性生物系統(tǒng)的應(yīng)用中解決方案可以在優(yōu)化的設(shè)置(額外的快門)或優(yōu)化的指示器中找到，這些指示器允許生物體不那么有效地吸收激發(fā)波長。

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