[發(fā)明專利]一種超分辨成像方法、裝置及終端設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810958217.1
• 申請(qǐng)日: 2018-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN108982460B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊志剛;劉毋凡;屈軍樂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/64
• 分類號(hào): G01N21/64
• 代理公司: 深圳市恒申知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44312
• 代理人: 袁文英

1.一種超分辨成像方法，其特征在于，包括：

通過激發(fā)光，激發(fā)生物樣品上具有雙發(fā)射峰的熒光探針，并將親和試劑作用于激發(fā)后的熒光探針上；

通過活化光，照射親和試劑作用后的熒光探針，形成雙通道熒光強(qiáng)度圖像；

分別采集所述雙通道熒光強(qiáng)度圖像中，短波長(zhǎng)發(fā)射峰的短波長(zhǎng)信號(hào)和長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)射峰的長(zhǎng)波長(zhǎng)信號(hào)；

選擇N幀雙通道熒光強(qiáng)度圖像，根據(jù)所述分別采集的所述短波長(zhǎng)信號(hào)和所述長(zhǎng)波長(zhǎng)信號(hào)，在同一幀的所述雙通道熒光強(qiáng)度圖像中，選擇所述短波長(zhǎng)信號(hào)的熒光強(qiáng)度圖像和所述長(zhǎng)波長(zhǎng)信號(hào)的熒光強(qiáng)度圖像，并分別計(jì)算其熒光強(qiáng)度比值，獲得N個(gè)比例熒光圖像，其中N為正整數(shù),計(jì)算所述熒光強(qiáng)度比值的計(jì)算公式為：

其中，I_BN為所述長(zhǎng)波長(zhǎng)信號(hào)的發(fā)射峰熒光強(qiáng)度，I_AN為所述短波長(zhǎng)信號(hào)的發(fā)射峰熒光強(qiáng)度；

通過STORM超分辨成像方法，對(duì)所述比例熒光圖像進(jìn)行重構(gòu)，獲得超分辨圖像，所述超分辨成像方法包括：分別采集后分離為光長(zhǎng)波長(zhǎng)信號(hào)IB和短波長(zhǎng)信號(hào)IA，采集完成后，進(jìn)行發(fā)射峰熒光強(qiáng)度比值計(jì)算時(shí)，再將同一時(shí)刻下的兩路信號(hào)熒光強(qiáng)度圖作比值，即得到比例熒光圖像，最后將大量的比例圖進(jìn)行算法重構(gòu)得到超分辨圖像并以偽彩色對(duì)標(biāo)記點(diǎn)著色，獲得比例型超分辨圖像，其中，不同顏色代表比值的大小；

根據(jù)N個(gè)所述比例熒光圖像對(duì)所述超分辨圖像著色，獲得比例型超分辨圖像。

2.如權(quán)利要求1所述的超分辨成像方法，其特征在于，所述超分辨成像方法還包括：

建立所述熒光探針的環(huán)境參數(shù)與所述熒光強(qiáng)度比值的函數(shù)模型；

所述建立所述熒光探針環(huán)境參數(shù)與所述熒光強(qiáng)度比值的函數(shù)模型包括：

將所述具有雙發(fā)射峰的熒光探針置于探針溶液測(cè)試環(huán)境，通過激發(fā)光，激發(fā)所述熒光探針；

改變所述探針溶液測(cè)試環(huán)境的第一參數(shù)，獲取在不同的所述第一參數(shù)下，所述熒光探針的穩(wěn)態(tài)熒光發(fā)射光譜；

根據(jù)所述穩(wěn)態(tài)熒光發(fā)射光譜中的雙發(fā)射峰，計(jì)算熒光強(qiáng)度比值，并建立所述第一參數(shù)與所述熒光強(qiáng)度比值的函數(shù)模型。

3.如權(quán)利要求1所述的超分辨成像方法，其特征在于，所述通過活化光，照射親和試劑作用后的熒光探針，獲得雙通道熒光強(qiáng)度圖像包括：

根據(jù)所述熒光探針中的第一結(jié)構(gòu)，獲得所述短波長(zhǎng)信號(hào)；

根據(jù)所述熒光探針中的第二結(jié)構(gòu)，獲得所述長(zhǎng)波長(zhǎng)信號(hào)；

所述激發(fā)光照射所述熒光探針時(shí)，所述第一結(jié)構(gòu)或第二結(jié)構(gòu)發(fā)射熒光；

所述活化光作用于所述親和試劑作用后的熒光探針時(shí)，所述第一結(jié)構(gòu)和所述第二結(jié)構(gòu)根據(jù)與所述親和試劑的結(jié)合狀態(tài)交替發(fā)光，形成所述雙通道熒光強(qiáng)度圖像。

4.如權(quán)利要求3所述的超分辨成像方法，其特征在于，所述雙通道熒光強(qiáng)度圖像，包括短波長(zhǎng)信號(hào)的熒光強(qiáng)度圖像和長(zhǎng)波長(zhǎng)信號(hào)的熒光強(qiáng)度圖像；

所述短波長(zhǎng)信號(hào)的熒光強(qiáng)度圖像，對(duì)應(yīng)所述熒光探針中的第一結(jié)構(gòu)的發(fā)光過程；

所述長(zhǎng)波長(zhǎng)信號(hào)的熒光強(qiáng)度圖像，對(duì)應(yīng)所述熒光探針中的第二結(jié)構(gòu)的發(fā)光過程。

5.如權(quán)利要求1所述的超分辨成像方法，其特征在于，所述分別采集所述雙通道熒光強(qiáng)度圖像中，短波長(zhǎng)發(fā)射峰的短波長(zhǎng)信號(hào)和長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)射峰的長(zhǎng)波長(zhǎng)信號(hào)包括：

通過第一雙色鏡將所述激發(fā)光與所述短波長(zhǎng)信號(hào)和所述長(zhǎng)波長(zhǎng)信號(hào)分離；

通過第二雙色鏡將所述短波長(zhǎng)信號(hào)和所述長(zhǎng)波長(zhǎng)信號(hào)分離后，所述短波長(zhǎng)信號(hào)經(jīng)過第一濾波器發(fā)送至反射鏡，所述反射鏡將濾波后的短波長(zhǎng)信號(hào)傳輸至第一EMCCD；所述長(zhǎng)波長(zhǎng)信號(hào)經(jīng)過第二濾波器，濾波后的長(zhǎng)波長(zhǎng)信號(hào)傳輸至所述第一EMCCD；

所述第一EMCCD的不同區(qū)域分別接收所述濾波后的短波長(zhǎng)信號(hào)和所述濾波后的長(zhǎng)波長(zhǎng)信號(hào)，從而收集所述雙通道熒光強(qiáng)度圖像。