Powell lens-driven flat-field TIRF illumination for quantitative super resolution imaging

光学 超分辨率 材料科学 反射(计算机编程) 物理 全内反射 分辨率(逻辑) 图像分辨率 折射率 激光束 光学成像 图像处理 相位成像 点扩散函数 回复反射器 全内反射荧光显微镜 衰减系数 杂散光 消散波 时间分辨率 相位匹配 空间频率 图像质量 反射率
作者
Mengfan Li,J. Feng,Wei Shi,Yiming Li
出处
期刊:Optics Letters [Optica Publishing Group]
卷期号:51 (9): 2600-2600
标识
DOI:10.1364/ol.596464
摘要

Single-molecule localization microscopy (SMLM) provides nanometer-scale resolution but suffers from inhomogeneous excitation under conventional Gaussian total internal reflection fluorescence (TIRF) illumination. Spatial intensity variations reduce photon counts, distort fluorophore blinking kinetics, and degrade localization precision, particularly at the periphery of the field of view, thereby limiting quantitative and large-field SMLM imaging. Here, we present a simple orthogonal Powell (OP) lens configuration that converts a Gaussian beam into a uniform two-dimensional flat-top profile while remaining confined within the supercritical angular domain for TIRF excitation. Compared with Gaussian illumination, OP illumination expands the effective imaging area by 18-fold and achieves a penetration depth of ~300 nm, consistent with near-critical angle TIRF theory. Using nuclear pore complexes as biological rulers, we demonstrate uniform photon counts and consistent localization precision (<3.4% variation) across peripheral regions. Furthermore, 3D reconstructions of microtubules confirm spatially uniform high-quality imaging across the entire field of view. The OP system is compact, low-cost, and easily assembled from off-the-shelf components, while its square-like illumination geometry improves intensity utilization. This approach provides a practical solution for achieving uniform, large-field TIRF-SMLM, thereby combining high performance with broad accessibility.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ding应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
aqikkxx发布了新的文献求助10
1秒前
TT关注了科研通微信公众号
2秒前
蛋炒饭i发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI2S应助glaxaystar采纳,获得10
3秒前
北冥有鱼完成签到,获得积分10
3秒前
方方土发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
SciGPT应助活泼的妙梦采纳,获得10
5秒前
Orange应助栗小李采纳,获得10
8秒前
天天快乐应助pengpeng采纳,获得10
8秒前
英俊的铭应助旦堡采纳,获得10
8秒前
直率的岚完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
丁丁丁尼美完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
蛋炒饭i完成签到,获得积分10
11秒前
lizishu应助fSSXMSSN采纳,获得30
12秒前
YJ888发布了新的文献求助10
12秒前
忆塔基发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
Terry发布了新的文献求助10
16秒前
在水一方应助活泼的妙梦采纳,获得10
16秒前
17秒前
cdercder应助klay采纳,获得10
17秒前
12关注了科研通微信公众号
17秒前
Sky完成签到,获得积分10
18秒前
吴雨发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
时分完成签到 ,获得积分10
19秒前
ZZX完成签到,获得积分10
19秒前
太阳完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
忆塔基完成签到,获得积分10
21秒前
粗暴的艳关注了科研通微信公众号
22秒前
22秒前
NI完成签到 ,获得积分10
23秒前
脑洞疼应助沉静水蓉采纳,获得10
24秒前
文献小白完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7740693
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9289281
关于积分的说明 20195025
捐赠科研通 7318891
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306508
关于科研通互助平台的介绍 2458788
邀请新用户注册赠送积分活动 2316746