[發明專利]一種三色熒光顯微成像系統

有效

• 申請號: 201510235939.0
• 申請日: 2015-05-11
• 公開（公告）號: CN104849252B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 曾紹群;駱清銘;尚振華;楊濤;呂曉華
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 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

本發明屬于顯微成像領域，更具體地，涉及一種三色熒光顯微成像系統。

背景技術

在生物樣本的結構成像中，熒光標記技術可以特異性的標記感興趣的組織結構。采用不同顏色的熒光物質標記樣本結構，讓生物學家可以同時觀察不同的結構信息。多種顏色標記的生物樣本需要相應的成像系統，將不同顏色的熒光信號區分開并進行成像。現有的商業系統中，大都采用點掃描成像模式進行多色熒光的激發，采用光電倍增管進行多通道信號的采集。這種點成像的方式成像速度較慢，不適用于大面積樣本成像。

如果使用線掃描的模式或者面成像的模式，往往需要科研級的線陣列相機或面陣列相機,這些相機由于體積較大，對于多通道成像來說，多個相機很難布置。再加上有不同的激光合束和激發光路的要求，系統將會變得很復雜以至于很難調校和維護。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種三色熒光顯微成像系統，其目的在于通過對三色激發光路和成像光路模塊化，設計出一種能同時對三波段熒光同時進行成像的熒光顯微成像系統，由此解決的現有的熒光成像系統不能同時對多色熒光進行線成像或面成像，并且光路調校較為復雜的問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種三色熒光顯微成像系統，其特征在于，包括三色激光合束模塊、第一二向色鏡、物鏡以及三色熒光成像模塊；所述三色激光合束模塊用于將三種單色光合并成一束三色激光，投射在第一二向色鏡上；第一二向色鏡反射激光同時透射熒光，其用于反射三色激光，投射在物鏡上；所述物鏡用于透過三色激光并收集激發的混合熒光，并將收集到的混合熒光投射在第一二向色鏡上，第一二向色鏡用于透射混合熒光，投射在三色熒光成像模塊上；所述三色熒光成像模塊，用于將混合熒光分離并成像。

優選地，所述三色熒光顯微成像系統，其三色熒光成像模塊，包括三個科研級相機及三通道顯微鏡接口；所述三通道顯微鏡接口，包括外殼、分光模塊和筒鏡；所述外殼上具有三個透光孔；所述分光模塊設置在外殼內部，包括平行設置的成像模塊第一二向色鏡和成像模塊第二二向色鏡，入射的混合熒光經過筒鏡落在成像模塊第一二向色鏡上，產生第一透射光和第一反射光，其中第一透射光，通過外殼上相應位置的透光孔出射，第一反射光為寬波段光，第一反射光落在成像模塊第二二向色鏡上，產生第二透射光和第二反射光，第二透射光和第二反射光分別通過接口外殼上相應位置的透光孔出射，第一透射光、第二透射光和第二反射光為波段不同的熒光；入射光從第一二向色鏡到各透光孔像面的光程相同；所述三個科研及相機和三個透光孔通過接口連接。

優選地，所述三色熒光顯微成像系統，其三色激光合束模塊，包括用于產生三中單色激光的第一至第三激光器，以及三色激光合束模塊第一、第二二向色鏡；所述第一、第二激光器產生的激光交點落在三色激光合束模塊第一二向色鏡所處的平面內，第一、第二激光器產生的激光與三色激光合束模塊第一二向色鏡分別呈45°，所述第一激光器產生的激光投射在三色激光合束模塊第一二向色鏡并透射，所述第一激光器產生的激光投射在三色激光合束模塊第一二向色鏡并反射，與三色激光合束模塊第一二向色鏡的透射激光合成第一合束激光；所述第一合束激光和第三激光器產生的激光焦點落在三色激光合束模塊第二二向色鏡所處的平面內，第一合束激光和第三激光器產生的激光與三色激光合束模塊第二二向色鏡分別呈 45°，所述第一合束激光投射在三色激光合束模塊第二二向色鏡并透射，所述第三激光器產生的激光投射在三色激光合束模塊第二二向色鏡并反射，與三色激光合束模塊第二二向色鏡的透射激光合成所述三色激光出射。

優選地，所述三色熒光顯微成像系統，其還包括光斑整形模塊，設置在三色激光合束模塊和第一二向色鏡之間，用于將三色激光的光斑整形成橢圓形光斑，所述三色熒光成像模塊采用線成像方式。

優選地，所述三色熒光顯微成像系統，其還包括進近紅外光源和合束鏡，所述近紅外光源和三色激光通過合束鏡合束后投射在第一二向色鏡上。近紅外光源可以在成像的過程中進行調焦并且不干擾熒光的成像。

優選地，所述三色熒光顯微成像系統，其還包括三目鏡筒和/或CCD、以及第二二向色鏡，所述第二二向色鏡設置在第一二向色鏡和三色熒光成像模塊之間，用于透射近紅外光并投射在所述三目鏡筒和/或CCD上成像，同時反射混合熒光投射在所述三色熒光成像模塊上。

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：