[發(fā)明專利]允許更高光強度的利用時間相關(guān)單光子計數(shù)的熒光壽命成像顯微學(xué)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780043767.4
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN109477796B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: V·塞弗里德;B·威茲高斯基;F·赫克特
• 申請（專利權(quán)）人: 徠卡顯微系統(tǒng)復(fù)合顯微鏡有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

1.一種利用時間相關(guān)單光子計數(shù)的熒光壽命成像顯微學(xué)方法，其中

借助脈沖式光源(12)周期性地以激發(fā)光脈沖對樣品(36)進(jìn)行激發(fā)以發(fā)射熒光光子，其中在每兩個相繼的激發(fā)光脈沖之間定義測量間隔；

借助探測器(42)檢測所述熒光光子并且產(chǎn)生代表檢測到的熒光光子的模擬探測器信號；

基于所述探測器信號確定探測時間，所述熒光光子在相應(yīng)的測量間隔內(nèi)在所述探測時間上被所述探測器探測到；

基于檢測到的熒光光子的探測時間，確定至少一個表征熒光衰減特性的參量；以及

借助所述表征熒光衰減特性的參量進(jìn)行成像；

其特征在于，在相應(yīng)的測量間隔內(nèi)在多個采樣間隔內(nèi)對所述模擬探測器信號進(jìn)行采樣并且將所述模擬探測器信號轉(zhuǎn)換成離散的配屬于各個采樣間隔的信號值的序列；以及

借助屬于相應(yīng)的測量間隔的離散信號值序列，確定在該測量間隔內(nèi)是否檢測到多于預(yù)定數(shù)量的熒光光子，并且當(dāng)檢測到多于該預(yù)定數(shù)量的熒光光子時，放棄將該測量間隔用于確定所述表征熒光衰減特性的參量，其中所述預(yù)定數(shù)量等于或大于1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光壽命成像顯微學(xué)方法，其特征在于，所述預(yù)定數(shù)量等于1。

3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的熒光壽命成像顯微學(xué)方法，其特征在于，借助模數(shù)轉(zhuǎn)換器對所述模擬探測器信號進(jìn)行數(shù)字化。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光壽命成像顯微學(xué)方法，其特征在于，借助比較器(46)在應(yīng)用閾值的情況下對所述模擬探測器信號進(jìn)行數(shù)字化，使得離散的信號值相應(yīng)地等于第一二進(jìn)制值或等于第二二進(jìn)制值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熒光壽命成像顯微學(xué)方法，其特征在于，在配屬于相應(yīng)的測量間隔的離散信號值序列內(nèi)，將所有等于第一二進(jìn)制值的信號值的子序列定義為光子間隔，并且當(dāng)在該光子間隔中所包含的采樣間隔的數(shù)量超過預(yù)定的采樣間隔數(shù)量時，確認(rèn)在所述測量間隔內(nèi)存在多于一個的熒光光子。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熒光壽命成像顯微學(xué)方法，其特征在于，在所述測量間隔內(nèi)，首先具有第一二進(jìn)制值的那個采樣間隔定義為所述光子間隔的始端，而接著具有第二二進(jìn)制值的那個采樣間隔定義為所述光子間隔的末端，其中，借助所述光子間隔的始端和末端來確定所提及的數(shù)量。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光壽命成像顯微學(xué)方法，其特征在于，在參考測量中根據(jù)下列公式求取用于預(yù)定像素的激發(fā)光脈沖的強度：

I_ex(x，y)＝I·N(x，y，0)/N(x，y，1)

其中

I表示在參考測量中的強度，

I_ex表示待求取的強度，

N(x，y，k)表示測量間隔的總數(shù)，在所述測量間隔中檢測到k＝1或k＝0個熒光光子，以及

(x，y)表示像素的位置。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熒光壽命成像顯微學(xué)方法，其特征在于，這樣調(diào)整用于預(yù)定像素的激發(fā)光脈沖的強度，使得其中相應(yīng)地檢測到正好一個熒光光子的測量間隔的總數(shù)等于其中沒有檢測到熒光光子的測量間隔的總數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光壽命成像顯微學(xué)方法，其特征在于，在相應(yīng)的測量間隔內(nèi)定義不同的間隔分段，針對這些間隔分段中的每個間隔分段單獨地確定在該測量間隔內(nèi)是否檢測到多于預(yù)定數(shù)量的熒光光子；以及

當(dāng)在相應(yīng)的間隔分段內(nèi)檢測到多于預(yù)定數(shù)量的熒光光子時，放棄將該間隔分段用于確定所述表征熒光衰減特性的參量。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熒光壽命成像顯微學(xué)方法，其特征在于，針對相應(yīng)的測量間隔的每個間隔分段，確定所述表征熒光衰減特性的參量，以及從針對各個間隔分段所確定的表征參量中求取涉及整個測量間隔的表征參量。