MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1038/s41592-023-02029-0

Медицинская библиотека · Nature methods · 2023

Deep learning-driven adaptive optics for single-molecule localization microscopy.

Zhang Peiyi, Ma Donghan, Cheng Xi, Tsai Andy P, Tang Yu, Gao Hao-Cheng, Fang Li, Bi Cheng, Landreth Gary E, Chubykin Alexander A, Huang Fang

СтатьяПоддержка NIH: внешняя программаПеревод в очереди

Аннотация

The inhomogeneous refractive indices of biological tissues blur and distort single-molecule emission patterns generating image artifacts and decreasing the achievable resolution of single-molecule localization microscopy (SMLM). Conventional sensorless adaptive optics methods rely on iterative mirror changes and image-quality metrics. However, these metrics result in inconsistent metric responses and thus fundamentally limit their efficacy for aberration correction in tissues. To bypass iterative trial-then-evaluate processes, we developed deep learning-driven adaptive optics for SMLM to allow direct inference of wavefront distortion and near real-time compensation. Our trained deep neural network monitors the individual emission patterns from single-molecule experiments, infers their shared wavefront distortion, feeds the estimates through a dynamic filter and drives a deformable mirror to compensate sample-induced aberrations. We demonstrated that our method simultaneously estimates and compensates 28 wavefront deformation shapes and improves the resolution and fidelity of three-dimensional SMLM through >130-µm-thick brain tissue specimens.

Для цитирования: Zhang Peiyi, Ma Donghan, Cheng Xi, Tsai Andy P, Tang Yu, Gao Hao-Cheng, Fang Li, Bi Cheng, Landreth Gary E, Chubykin Alexander A, Huang Fang. Deep learning-driven adaptive optics for single-molecule localization microscopy.. Nature methods. 2023. DOI: 10.1038/s41592-023-02029-0.

Предметные рубрики MeSH

Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.