[發明專利]多量級光譜納米顯微鏡

有效

• 申請號: 201380048412.6
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN104661704B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 楊皓;凱文·韋爾舍
• 申請（專利權）人: 普林斯頓大學托管委員會
• 主分類號: A61N5/00
• 分類號: A61N5/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 梁麗超,陳鵬

1.一種用于非侵入式地追蹤樣本中的粒子的系統，包括：

2光子或者共焦激光掃描顯微鏡(LSM)，被配置為對所述樣本進行掃描；

粒子保持設備，具有耦接至所述粒子保持設備的所述粒子，所述粒子保持設備耦接至具有X-Y位置控制和Z位置控制的載物臺；以及

追蹤模塊，具有追蹤激發激光器；X-Y輻射聚集部件，被配置為在X-Y方向上檢測所述粒子的偏差；以及Z輻射聚集部件，被配置為在Z方向上檢測所述粒子的偏差；

處理器，耦接至所述X-Y輻射聚集部件和所述Z輻射聚集部件，所述處理器生成被配置為驅動所述載物臺的X-Y位置控制和Z位置控制以追蹤所述粒子的移動的控制信號。

2.根據權利要求1所述的系統，進一步包括：同步模塊，被配置為接收當前LSM掃描鏡位置和LSM檢測器讀出，并且使所述當前LSM掃描鏡位置和所述LSM檢測器讀出與當前載物臺位置同步以生成標記有載物臺位置的LSM像素；以及處理模塊，被配置為使用所述標記有載物臺位置的LSM像素生成顯示所述粒子的3D軌跡的3D圖像。

3.根據權利要求1所述的系統，進一步包括同步模塊，所述同步模塊被配置為接收當前LSM掃描鏡位置和LSM檢測器讀出，并且使所述當前LSM掃描鏡位置和所述LSM檢測器讀出與當前載物臺位置同步以生成標記有載物臺位置的LSM像素。

4.根據權利要求2所述的系統，進一步包括像素至體素轉換模塊，所述像素至體素轉換模塊被配置為基于LSM系統的已知放大倍率(實際空間像素大小)以及在對所述樣本進行掃描期間的各個時間點的壓電載物臺位置將來自所述LSM系統的各個檢測器讀出(像素)從實驗幀轉換成樣本幀中的三維體素。

5.根據權利要求4所述的系統，進一步包括插值模塊，所述插值模塊被配置為生成包括平均過采樣體素和插值未采樣體素的插值數據。

6.根據權利要求5所述的系統，進一步包括平滑化模塊，所述平滑化模塊被配置為使所述插值數據平滑。

7.根據權利要求5所述的系統，進一步包括圖像生成模塊，所述圖像生成模塊被配置為基于所述插值數據生成顯示所述粒子的移動的3D圖像。

8.根據權利要求1所述的系統，其中，所述追蹤激發激光器被安裝為平行于光學臺平面，并且所述X-Y輻射聚集部件相對于所述光學臺平面被垂直安裝。

9.根據權利要求8所述的系統，其中，各個所述X-Y輻射聚集部件具有被配置為將來自所述光學臺平面的光反射至垂直方向的反射鏡。

10.根據權利要求8所述的系統，進一步包括垂直安裝面，所述垂直安裝面具有安裝在一側的X輻射聚集部件和安裝在相對側的Y輻射聚集部件。

11.一種用于非侵入式地追蹤樣本中的粒子的方法，包括：

設置被配置為對所述樣本進行掃描的2光子或者共焦激光掃描顯微鏡(LSM)；

設置粒子保持設備，所述粒子保持設備具有耦接至所述粒子保持設備的所述粒子，所述粒子保持設備耦接至具有X-Y位置控制和Z位置控制的載物臺；

生成追蹤激發激光束并且在X-Y方向和Z方向上檢測所述粒子的偏差；以及

生成控制信號，所述控制信號被配置為驅動所述載物臺的X-Y位置控制和Z位置控制以追蹤所述粒子的移動。

12.根據權利要求11所述的方法，進一步包括：接收當前LSM掃描鏡位置和LSM檢測器讀出并且使所述當前LSM掃描鏡位置和所述LSM檢測器讀出與當前載物臺位置同步，以生成標記有載物臺位置的LSM像素；以及使用所述標記有載物臺位置的LSM像素生成顯示所述粒子的3D軌跡的3D圖像。

13.根據權利要求11所述的方法，進一步包括：接收當前LSM掃描鏡位置和LSM檢測器讀出并且使所述當前LSM掃描鏡位置和所述LSM檢測器讀出與當前載物臺位置同步，以生成標記有載物臺位置的LSM像素。

14.根據權利要求12所述的方法，進一步包括基于LSM系統的已知放大倍率(實際空間像素大小)以及在對所述樣本進行掃描期間的各個時間點的壓電載物臺位置將來自所述LSM系統的各個檢測器讀出(像素)的實驗幀轉換成樣本幀中的三維體素。

15.根據權利要求14所述的方法，進一步包括生成包括平均過采樣體素和插值未采樣體素的插值數據。