[發明專利]一種多模成像光學系統

有效

• 申請號: 201910110665.0
• 申請日: 2019-02-12
• 公開（公告）號: CN109709025B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 李抄;呂蒙;陳鋒;杜耀華;程智;楊燕飛;陳盟
• 申請（專利權）人: 軍事科學院系統工程研究院衛勤保障技術研究所
• 主分類號: G01N15/14
• 分類號: G01N15/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 程華

本發明公開一種多模成像光學系統。所述多模成像光學系統包括：載物臺，用于放置待檢測樣本；成像單元，用于待檢測樣本的原位成像；吸收和前向散射照明單元，用于照射待檢測樣本，在所述成像單元形成吸收成像或前向散射光成像；側向散射照明單元，用于對所述待檢測樣本進行第一傾斜照明，使得待檢測樣本中的微粒的散射光在所述成像單元形成側向散射光成像；熒光照明單元，用于對所述待檢測樣本進行第二傾斜照明，激發待檢測樣本中的微粒發出熒光，所述熒光在所述成像單元形成熒光成像。本發明提供的多模成像光學系統，無任何機械切換部件，可實現對待檢測樣本的不同模式的原位成像，具有結構簡單、成本低的特點。

技術領域

本發明涉及微小粒子顯微成像技術領域，特別是涉及一種多模成像光學系統。

背景技術

目前針對微小粒子如單細胞、細菌、人工合成納米微球等的檢測分析主要有2種技術方案，一是流式細胞技術，二是熒光顯微技術。流式細胞技術通常以激光作為發光源。經過聚焦整形后的光束，垂直照射在載物臺流上，被熒光染色的細胞在激光束的照射下，產生散射光和激發熒光。這兩種信號同時被前向光電探測器和90°方向的光電探測器接收。光散射信號在前向小角度進行檢測，這種信號基本上反映了細胞體積的大小；熒光信號的接受方向與激光束垂直，經過一系列雙色性反射鏡和帶通濾光片的分離，形成多個不同波長的熒光信號。

將待測細胞染色后制成單細胞懸液，用一定壓力將待測載物臺壓入流動室，不含細胞的磷酸緩沖液在高壓下從鞘液管噴出，鞘液管入口方向與待測載物臺流成一定角度，這樣，鞘液就能夠包繞著載物臺高速流動，組成一個圓形的流束，待測細胞在鞘液的包被下單行排列，依次通過檢測區域。流式細胞技術非常成熟，但設備結構復雜，價格昂貴，內部液路管路需經常維護。

隨著微流控技術發展，在微流控芯片中進行細胞、細菌等檢測分析成為一種發展趨勢，目前針對在微流控芯片中進行微小粒子檢測只能使用熒光顯微鏡，一般需先將細胞載物臺染色后制成玻片載物臺，然后置于熒光顯微鏡載物臺上進行觀察，根據染色方式不同(吸收染色或熒光染色)，可選擇進行熒光成像或吸光光成像，此外還具備相稱成像功能。但熒光顯微鏡的多種成像方式，需手動切換光源和配套光學元件，無法進行散射光成像。此外，目前也有一些公司研制出簡單的吸收成像或熒光成像的檢測設備，但功能較單一。

發明內容

本發明的目的是提供一種多模成像光學系統，實現對待檢測樣本的不同模式的原位成像，具有結構簡單、成本低的特點。

為實現上述目的，本發明提供如下方案：

一種多模成像光學系統，包括：

載物臺，用于放置待檢測樣本；

成像單元，用于待檢測樣本的原位成像；

吸收和前向散射照明單元，與所述載物臺和所述成像單元依次同軸設置，用于照射待檢測樣本，在所述成像單元形成吸收成像或前向散射光成像；

側向散射照明單元，與所述載物臺成第一設定角度的夾角，用于對所述待檢測樣本進行第一傾斜照明，使得待檢測樣本中的微粒的散射光在所述成像單元形成側向散射光成像；

熒光照明單元，與載物臺成第二設定角度的夾角，用于對所述待檢測樣本進行第二傾斜照明，激發待檢測樣本中的微粒發出熒光，所述熒光在所述成像單元形成熒光成像。

可選的，所述吸收和前向散射照明單元包括：

吸收和前向散射準直透鏡，與所述載物臺同軸設置，用于對光束進行聚焦；

吸收和前向散射光源，位于所述吸收和前向散射準直透鏡的遠離所述載物臺一側的焦平面處，用于發出吸收光或前向散射光；所述吸收光或前向散射光垂直照射所述待檢測樣本，在所述成像單元形成吸收光成像或前向散射光成像；