目前我們對于細胞生物的知識多數是來自于細胞在體外(in vitro)環境下的實驗所觀察到的結果，

而傳統上活細胞的觀察方式主要是將細胞培養在平面的基版如玻璃片上，然后以光學顯微鏡來觀察影像。

 

然而在實際活體中大部分的細胞是處在三維的組織之中，被周圍的其他細胞或是細胞外間質分子與纖維結構所包圍，

因此近年來利用三維細胞培養(three-dimensional culture)系統進行生物研究成為非常重要的方法。 

 

 

三維顯微技術概念為量測細胞的二維多角度相位投影影像，并且結合繞射斷層掃描技術重建細胞三維折射率影像。

 

開發的三維折射率顯微鏡，digital holographic microtomography (DHμT)，此技術架構主體為Mach-Zehnder干涉儀結合一單軸掃描鏡用以擷取各個角度下的細胞的相位投影影像。

 

傳統相位顯微術為了降低環境與系統元件的振動干擾，需外加相位穩定回授機制或是于高度穩定的環境進行實驗；而在此系統中，

 

我們采用多步隨機相移演算法，因此即使DHμT在系統受環境振動干擾時亦能正確計算樣本的二維相位影像，此技術可大幅降低系統複雜度與環境的要求