[發明專利]一種熒光成像裝置及方法

有效

• 申請號: 201410467941.6
• 申請日: 2014-09-15
• 公開（公告）號: CN104237186B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 費鵬;關澤一;董思炎;虞之龍
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/01
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本發明屬于熒光成像領域，更具體地，涉及一種熒光成像裝置及方法。

背景技術

切片光顯微成像系統(LSM)是一種新型的熒光顯微成像技術。與共聚焦與普通倒置熒光顯微鏡相比它具有低光毒性，高Z軸分辨率，大成像動態范圍等多項優勢，非常適用于多細胞結構的三維觀察。

現有的切片光顯微成像技術，比如選擇性平面照明顯微成像系統(Selective?Plane?Illumination?Microscopy,SPIM)在做成像時需要進行一系列的樣品準備，固定和機械掃描。步驟通常是將一個樣品封裝在瓊脂糖中，再整體固定在一個精密的位移臺上，成像時控制位移臺或者掃描振鏡對樣品進行Z軸掃描。由于將多個樣品對齊并固定難度不小，加上振鏡的掃描范圍或位移臺的移動行程有限，這樣的常規方法很難進行高通量的多樣品成像。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種熒光成像裝置及方法，其目的在于使高通量樣品依次通過掃描裝置成像，并在成像后迅速離開成像區域，避免影響下一樣品成像，由此解決目前三維熒光成像技術無法實現高通量成像的技術問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種熒光成像裝置，包括連續進樣裝置、樣品管道、切片激光器和高速熒光采集端；所述連續進樣裝置與樣品管道連接，所述樣品管道按照進樣方向依次包括掃描管道和偏轉管道，所述掃描管道和偏轉管道夾角在60°至120°之間，所述掃描管道管壁為光學平整面；所述切片激光器產生的光切片投射在掃描管道上；所述連續熒光成像裝置垂直于切片光設置。

優選地，所述熒光成像裝置，其掃描管道和偏轉管道夾角為90°。

優選地，所述熒光成像裝置，其光切片和偏轉管道夾角在0°至15°之間，優選0°。

優選地，所述熒光成像裝置，其樣品管道還包括周期性彎管道，設置在掃描管道進樣方向上游，用于樣品混合。

優選地，所述熒光成像裝置，其樣品管道的周期性彎管道處設置有降溫裝置。

優選地，所述熒光成像裝置，其樣品管道為微流控芯片。

優選地，所述熒光成像裝置，其微流控芯片的材料為聚二甲基硅氧烷或聚甲基丙烯酸甲酯。

優選地，所述熒光成像裝置，其連續進樣裝置為多相進樣裝置，優選Y型、T型十字型多相進樣裝置。

按照本發明的另一方面，提供了一種熒光成像方法，包括以下步驟：

(1)將熒光標記的待成像樣品分散于離散相中，所述進樣裝置驅動連續相，帶動樣品形成樣品序列24；

(2)步驟(1)中形成的樣品序列24進入樣品管道，當樣品經過掃描管道時，樣品序列24中的每個樣品經過所述激光切片器產生的光切片，被激發產生熒光，所述熒光被所述連續熒光成像裝置采集，形成多張切面熒光圖，樣品隨后進入偏轉管道；

(3)堆積步驟(2)中形成的多張切面熒光圖，從而重構出所述樣品的三維圖像。

優選地，所述熒光成像方法，其所述光切片的掃描率S，按照以下式子確定：

S＝V/F

其中，V為離散相的流動速率，F為高速熒光采集端的采集幀率。

優選地，所述熒光成像方法，其所述待成像樣品為離散相包裹的熒光標記生物樣本，所述離散相與連續相為互不相容的兩相。

優選地，所述熒光成像方法，其所述連續相和離散相均為液相。

優選地，所述熒光成像方法，其所述離散相為瓊脂相，所述連續相為油相。

優選地，所述熒光成像方法，其所述瓊脂相為質量濃度在0.2％至1％之間的瓊脂糖溶液，溫度在35-50攝氏度。

優選地，所述熒光成像方法，其所述連續相和離散相分別通過多相進樣裝置的不同進樣口進樣。

優選地，所述熒光成像方法，其所述連續相和離散相經過所述周期性彎管道后，形成均勻的樣品序列24。

優選地，所述熒光成像方法，當所述連續相和離散相經過所述周期性彎管道時，對其進行降溫處理。

優選地，所述熒光成像方法，其步驟(3)所述重構出所述樣品的三維圖像的方法為三維像素超分辨算法。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，能夠取得下列有益效果：

(1)本發明提供的熒光成像裝置，樣品管道的掃描管道和偏轉管道呈一定角度，使得樣品在掃描后迅速離開成像區域，不會影響到下一樣品成像。