[發明專利]一種激光掃描位相顯微成像方法及系統

有效

• 申請號: 201310566342.5
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103604787A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 謝浩;丁翼晨;席鵬
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

1.一種激光掃描位相顯微成像方法，其包括以下步驟：

1）設置一包括有激光共聚焦熒光掃描顯微系統的激光掃描位相顯微成像系統，激光共聚焦熒光掃描顯微系統包括有激光器、二向色鏡、物鏡、掃描平臺、會聚透鏡、針孔和光電探測器；

2）將一生物樣品放置在掃描平臺上；

3）根據實際需要，調節各光學元件之間的距離，使成像系統滿足光學顯微系統的物象共軛關系；

4）在生物樣品上方添加熒光介質，并對熒光介質上的熒光物質的濃度進行調制，熒光介質的不同位置代表不同的熒光物質濃度；在對生物樣品掃描過程中需要滿足照射到熒光介質上的激光光斑能夠照亮熒光物質濃度發生變化的區域；

5）激光器發出確定光斑尺寸的激光，并發射到二向色鏡進行分光，經二向色鏡出射的激光發射到物鏡，經物鏡出射的激光聚焦到生物樣品上；

6）聚焦到生物樣品的激光透過生物樣品后照射到熒光介質上，且熒光介質被激光激發發射熒光；

7）激發的熒光透過生物樣品沿著原光路返回，熒光經物鏡發射到二向色鏡進行分光，經二向色鏡出射的熒光發射到會聚透鏡并經針孔由光電探測器接收探測得到生物樣品某一測量點的位相；

8）掃描平臺移動帶動生物樣品和熒光介質移動，重復步驟5）～7）直到得到生物樣品的所有測量點的位相；

9）將光電探測器探測得到的生物樣品的所有測量點的位相進行處理得到生物樣品的浮雕狀結構圖像。

2.如權利要求1所述的一種激光掃描位相顯微成像方法，其特征在于：所述激光掃描位相顯微成像系統還包括一激光透光部件，所述步驟5）在激光器出射光路的方向上固定設置所述激光透光部件，激光器出射的激光經所述激光透光部件后發出確定光斑尺寸的激光并發射到二向色鏡進行分光，經二向色鏡出射的激光發射到物鏡，經物鏡出射的激光聚焦到生物樣品上。

3.一種激光掃描位相顯微成像方法，其包括以下步驟：

1）設置一包括有激光共聚焦熒光掃描顯微系統和位相探測系統的激光掃描位相顯微成像系統，其中，激光共聚焦熒光掃描顯微系統包括有激光器、二向色鏡、物鏡、掃描平臺、會聚透鏡、針孔和光電探測器，位相探測系統包括有熒光擋光部件，其中，會聚透鏡和熒光擋光部件構成一探測熒光組件；

2）將一生物樣品放置在掃描平臺上；

3）根據實際需要，調節各光學元件之間的距離，使成像系統滿足光學顯微系統的物象共軛關系；

4）在激光入射到生物樣品的方向，生物樣品上方添加熒光介質；

5）在二向色鏡與針孔之間固定設置探測熒光組件；

6）激光器發出確定光斑尺寸的激光發射到二向色鏡進行分光，經二向色鏡出射的激光發射到物鏡，經物鏡出射的激光聚焦到生物樣品上；

7）聚焦到生物樣品的激光透過生物樣品后照射到熒光介質上，熒光介質被激光激發發射熒光；

8）激發的熒光透過生物樣品沿著原光路返回，熒光經物鏡發射到二向色鏡進行分光，經二向色鏡出射的熒光被探測熒光組件部分遮擋，未經探測熒光組件阻擋的熒光經針孔由光電探測器接收探測得到生物樣品某一測量點的位相；

9）掃描平臺移動帶動生物樣品和熒光介質移動，重復步驟6）～8）直到得到生物樣品的所有測量點的位相；

10）將光電探測器探測得到的生物樣品的所有測量點的位相進行處理得到生物樣品的浮雕狀結構圖像。

4.如權利要求3所述的一種激光掃描位相顯微成像方法，其特征在于：所述位相探測系統還包括一激光透光部件，所述激光透光部件固定設置在激光出射光路上，所述步驟6）中激光器發出的激光經激光透光部件形成確定光斑尺寸的激光，經激光透光部件發射出的具有確定光斑尺寸的激光發射到二向色鏡進行分光，經二向色鏡出射的激光發射到物鏡，經物鏡出射的激光聚焦到生物樣品上。

5.如權利要求3或4所述的一種激光掃描位相顯微成像方法，其特征在于：所述步驟8）當熒光擋光部件固定設置在二向色鏡與會聚透鏡之間時，激發的熒光透過生物樣品沿著原光路返回，熒光經物鏡發射到二向色鏡進行分光，經二向色鏡出射的熒光被熒光擋光部件部分遮擋，未經熒光擋光部件阻擋的熒光經會聚透鏡會聚到針孔并由光電探測器接收探測得到生物樣品某一測量點的位相。