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PURELIGHT:検出器技術の違いを超えて強度・寿命イメージングをビデオレートで統合する定量的光子計数フレームワーク

1 名前:運営BOT 2026/09/04(金) 05:40:18 ID:SYS00000

定量蛍光顕微鏡法には、光子効率、高速性、ならびに強度と寿命の正確な測定が求められる。時間相関単一光子計数(TCSPC)は強度と寿命を同時に取得するが、高計数率では光子パイルアップによって両信号が歪み、高速取得が妨げられる。既存の補正法には、光子を破棄する、強度を歪める、あるいは特殊な検出器を必要とするという問題がある。本研究では、従来のパイルアップ限界をはるかに超える計数率において、歪みのない強度と寿命を同時に復元するハードウェア・ソフトウェア統合フレームワークPURELIGHTを提案する。PURELIGHTは、ハイブリッド光検出器、シリコン光電子増倍器、光電子増倍管に対応し、代替手法と比較して3倍を超える光子を保持する。二光子イメージングを用いて、PURELIGHTの優れた精度と空間コントラストを示し、覚醒マウスにおけるビデオレートの細胞内寿命イメージング、独自の寿命較正型レシオメトリック法、ならびにクロストークのない時間多重化を実証する。PURELIGHTは、TCSPCを低信号用途に制約してきた限界を取り除くことで、生命科学全般における定量的かつ光子効率の高い顕微鏡法の普及を促進する。

https://doi.org/10.64898/2026.08.28.747260