[發明專利]多光束多光子顯微成像裝置

有效

• 申請號: 201810911833.1
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN109211855B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 唐云青;張碩;戴陸如
• 申請（專利權）人: 國家納米科學中心
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明提供一種多光束多光子顯微成像裝置，包括：光源模塊，用于產生能用于多光子激發的激光；分束器，用于產生分布在一條直線上的多束呈等角間距的激光；共振?振鏡掃描頭，共振掃描頭和振鏡掃描頭的掃描方向相互垂直且多束激光的排列方向與振鏡掃描頭的掃描方向一致；聚焦模塊，用于將經過共振?振鏡掃描頭出射的激光轉換為等間距的聚焦光斑照射至樣本，以激發熒光或多光子高階諧波信號；成像模塊，用于收集熒光或多光子高階諧波信號進行成像。本發明提供的一種多光束多光子顯微成像裝置，采用分布在一條直線上的多束激光，且多束激光的排列方向與振鏡掃描頭的掃描方向一致，從而實現多光束同時對樣本掃描，提高了成像速度。

技術領域

本發明涉及光學技術領域，更具體地，涉及一種多光束多光子顯微成像裝置。

背景技術

隨著科學技術的發展，光學顯微成像技術已經成為生物學、醫學及其相關交叉學科研究中重要的技術和測量手段。由于光學顯微成像技術具有無損傷、非侵入性、快速獲取等特點，非常適合于活細胞和生物組織以及非生物體系的成像，具有其它技術無法替代的優勢。因此，近年來光學顯微成像技術一直是技術發展的前沿與熱點，并不斷取得新的發展與突破，其發展趨勢是更高的空間分辨率、更快的速度以及動態生物信息獲取等。

現有技術中提供了多種聚焦照明掃描成像方法，但成像時間分辨率較低，無法觀察活細胞和組織中毫秒級及亞毫秒級的生物化學動力學過程，比如神經元活動、鈣信號的波動與激發、神經遞質分泌的分子機制等。

因此，如何實現快速成像，以獲取更高的時間分辨率，是目前亟待解決的問題。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本發明提供一種多光束多光子顯微成像裝置。

本發明提供一種多光束多光子顯微成像裝置，包括：

光源模塊，用于產生能用于多光子激發的激光；

分束器，用于將所述激光轉化為分布在一條直線上的多束呈等角間距的激光；

共振-振鏡掃描頭，包括沿激光光路方向依次設置的共振掃描頭和振鏡掃描頭，所述共振掃描頭和振鏡掃描頭的掃描方向相互垂直且所述多束激光的排列方向與所述振鏡掃描頭的掃描方向一致；

聚焦模塊，用于將經過所述共振-振鏡掃描頭出射的激光轉換為等間距的聚焦光斑并照射至樣本，以激發熒光或產生多光子高階諧波信號；

成像模塊，用于收集所述熒光或多光子高階諧波信號進行成像。

優選地，所述聚焦模塊包括沿激光光路方向依次設置的第一掃描透鏡、第一成像透鏡、二向色鏡、物鏡。

優選地，所述成像模塊包括沿探測光路方向依次設置的所述物鏡、反射單元、第二成像透鏡和相機；其中，反射單元用于反射所述熒光或多光子高階諧波信號。

優選地，所述反射單元包括所述二向色鏡。

優選地，在聚焦模塊中，還包括至少一個中繼光路，所述中繼光路用于調整激光的光束直徑。

優選地，所述分束器包括沿激光光路方向依次設置的透鏡單元、光整形元件以及所述第二掃描透鏡。

優選地，所述透鏡單元用于使強度呈高斯分布的激光轉化為強度呈線狀分布的激光。

優選地，所述光整形元件和所述第二掃描透鏡的組合用于將所述強度呈線狀分布激光轉化為分布在一條直線上的多束呈等角間距的激光。

本發明提出的一種多光束多光子顯微成像裝置，通過一個共振-振鏡掃描頭，采用分布在一條直線上等角間距的多束激光，并且使多束激光的排列方向與所述振鏡掃描頭的掃描方向一致，從而實現多束激光同時對樣本進行掃描，大大提高了成像速度。

附圖說明