Fluorescence: Poisson statistics and algorithms for spectral decomposition

angleški

2026

letnik 13, številka 1

fluorescenca   fluorescenčna mikroskopija   Poissonova statistika   Richardson–Lucy algoritem   spetralna dekompozicija

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za matematiko in fiziko
(Obvezni izvod spletne publikacije)

Fluorescenčna mikroskopija je ena izmed ključnih tehnik v biofiziki, vendar je njena kvantitativna analiza pogosto omejena zaradi prekrivanja emisijskih spektrov in šuma. V tem članku je proces štetja fotonov pri fluorescenci statistično analiziran, pri čemer je eksperimentalno pokazano, da pri tipičnih pogojih slikanja zaznani fotoni sledijo Poissonovi statistiki. Manjša odstopanja so opažena le pri visokih koncentracijah fluoroforja, kjer pride do potlačitve fluorescence. Ta rezultat je ključen za spektralno dekompozicijo rezultatov, saj se Richardson--Lucy algoritem opira na Poissonov model za opis fluorescence. V članku je izvedena primerjava med pogosto uporabljenim algoritmom linearne dekompozicije slik in Richardson--Lucy algoritmom, pri čemer je pokazano, da slednji zagotavlja boljše rezultate, zlasti pri meritvah z nizkim razmerjem signal--šum. Ti rezultati nakazujejo, da algoritmi, ki temeljijo na ustrezni statistiki fizikalnega pojava, omogočajo izboljšano večbarvno fluorescenčno mikroskopijo in s tem zanesljivejšo biološko interpretacijo.

23.09.2026