Microscopía y tomografía cuantitativa de fase: Técnicas con luz monocromática parcialmente coherente en el espacio

Título original:

Quantitative Phase Microscopy and Tomography: Techniques Using Partially Spatially Coherent Monochromatic Light

Contenido del libro:

La microscopía cuantitativa de fase (QPM) se ha convertido en una importante técnica de obtención de imágenes en biología para investigar células y tejidos. La QPM es una técnica microscópica de interferencia óptica u holográfica en la que un haz de luz de entrada se divide en dos haces y uno atraviesa el objeto y el otro actúa como haz de referencia.

Este libro desarrolla y describe las técnicas QPM más avanzadas y las técnicas de imagen computacional que utilizan luz monocromática parcialmente coherente espacialmente en lugar de láseres altamente coherentes. El uso de luz parcialmente coherente como fuente de luz en lugar de un láser tradicional ha mejorado significativamente los resultados de las imágenes QPM. Las técnicas de obtención de imágenes que se analizarán incluyen QPM sin manchas tanto fuera del eje como configuraciones interferométricas de trayectoria común, microscopía de fase de iluminación estructurada (SIPM), nanoscopía basada en chips, aprendizaje automático, aprendizaje profundo e inteligencia artificial (IA) en microscopía de fase y OCT y microscopía de fase multiespectral e hiperespectral. Las técnicas de QPM sin ruido coherente descritas en este libro conducen a una sensibilidad de fase espacial mejorada en un orden de magnitud, un producto de ancho de banda espacial y una alta estabilidad de fase temporal. La técnica se utilizó para células espermáticas, macrófagos, células endoteliales sinusoidales hepáticas, células cancerosas y glóbulos rojos para un QPM preciso. Hemos demostrado que la luz monocromática parcialmente coherente espacialmente es la fuente más adecuada para el QPM de alta precisión.

El texto es de gran utilidad para biólogos, ingenieros ópticos, científicos ópticos, investigadores que trabajan en QPM y OCT, y estudiantes de grado y posgrado.

Características principales

⬤ Presenta avances en microscopía cuantitativa de fase y aplicaciones para obtener información cuantitativa.

⬤ Incluye estrategias para generar luz monocromática espacialmente parcialmente coherente.

⬤ Presenta configuraciones de QPM sin artefactos de coherencia fuera del eje y de trayectoria común y varios algoritmos, como las técnicas de análisis de franjas por transformada de Fourier y cambio de fase para la reconstrucción de fase.

⬤ Describe los avances en QPM y tomografía de coherencia óptica (OCT), como el aprendizaje automático, el método de vectores de apoyo y la arquitectura de inteligencia artificial para el análisis de fase.

⬤ Contiene resultados experimentales sobre los sistemas QPM con luz parcialmente coherente espacialmente con una mejora significativa en la sensibilidad espacio-fase y la precisión de la medición de fase en comparación con la luz láser coherente.

⬤ Contiene análisis cuantitativo sin etiquetas de diversas células y tejidos biológicos, como espermatozoides, macrófagos, células sinusoidales hepáticas y células cancerosas.

⬤ Contiene técnicas QPM multiespectrales e hiperespectrales futuristas sin moteado.