Characterization, Comparison, and Optimization of Lattice Light Sheets
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Lattice light sheet microscopy excels at the non-invasive imaging of three-dimensional (3D) dynamic processes at high spatiotemporal resolution within cells and developing embryos. Recently, several papers have called into question the performance of lattice light sheets relative to the Gaussian sheets most common in light sheet microscopy. Here we undertake a comprehensive theoretical and experimental analysis of various forms of light sheet microscopy which both demonstrates and explains why lattice light sheets provide significant improvements in resolution and photobleaching reduction. The analysis provides a procedure to select the correct light sheet for a desired experiment and specifies the processing that maximizes the use of all fluorescence generated within the light sheet excitation envelope for optimal resolution while minimizing image artifacts and photodamage. Development of a new type of “harmonic balanced” lattice light sheet is shown to improve performance at all spatial frequencies within its 3D resolution limits and maintains this performance over lengthened propagation distances allowing for expanded fields of view. Significance Statement Despite its rapidly growing use, several misconceptions remain concerning the physics of image formation and its optimization in light sheet microscopy, particularly in high resolution variants tailored for subcellular imaging. These include the role of excitation sidelobes, the significance of out-of-focus fluorescence, the importance and optimization of deconvolution, and the perceived advantages of Gaussian beams. Here we attempt to shatter these misconceptions by showing that the professed tradeoffs between axial resolution and background haze, photobleaching rate, phototoxicity, and propensity for image artifacts do not exist for well-crafted lattice light sheets whose data is acquired and processed rigorously. The framework we provide should enable others to optimize light sheets and extract the most information at the lowest cost in their experiments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».