[發明專利]一種尋址掃描快速熒光壽命顯微成像系統及方法

有效

• 申請號: 201910972287.7
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110579460B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 林丹櫻;劉雄波;屈軍樂;于斌;牛敬敬
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

1.一種尋址掃描快速熒光壽命顯微成像系統，其特征在于，所述系統包括：

照明光源和激光器；

用于將所述照明光源產生的照明光束照射到樣品面上生成樣品明場圖或熒光圖的圖像生成單元；

用于根據所述樣品明場圖或熒光圖上所選目標區域的像素坐標輸出數字信號和三路同步信號的數據采集卡；其中，所述三路同步信號包括像素信號、行信號和幀信號；數據采集卡根據所述樣品明場圖或熒光圖上所選目標區域的像素坐標輸出三路同步信號包括：根據所述樣品明場圖或熒光圖上所選目標區域的像素坐標確定掃描像素是否為所述目標區域的第一個像素，若是，則同時輸出像素信號、行信號和幀信號；若否，則根據所述樣品明場圖或熒光圖上所選目標區域的像素坐標確定所述掃描像素是否為各行像素中的第一個像素，若是，則同時輸出像素信號和行信號；若否，則輸出像素信號；

用于根據所述數字信號將所述激光器產生的激光光束投射到樣品面上，激發所述目標區域產生熒光信號的熒光信號產生單元；所述熒光信號產生單元包括：聲光偏轉器；

用于采集并處理所述熒光信號得到所述目標區域的熒光壽命數據，并根據所述三路同步信號將所述熒光壽命數據存儲到預先設置的壽命圖像文件中的熒光壽命采集單元；所述熒光壽命采集單元包括：時間相關單光子計數采集卡；

用于根據所述熒光壽命數據生成所述目標區域的畸變熒光壽命圖像，并根據所述目標區域及其外接矩形像素坐標對所述畸變熒光壽命圖像進行校正，得到所述目標區域的熒光壽命圖像的控制終端；控制終端根據所述目標區域及其外接矩形像素坐標對所述畸變熒光壽命圖像進行校正，得到所述目標區域的熒光壽命圖像包括：根據所述目標區域及其外接矩形像素坐標，依次計算將所述目標區域內各行的各個像素移到正確存儲位置的移位數值，形成移位矩陣；根據所述移位矩陣對所述畸變熒光壽命圖像中的各個像素進行X方向移位和Y方向移位，得到所述目標區域的熒光壽命圖像；

其中，所述數據采集卡通過電纜線同時與所述時間相關單光子計數采集卡和所述聲光偏轉器連接，用于同時分別向所述時間相關單光子計數采集卡輸出三路同步信號和向所述聲光偏轉器輸出數字信號。

2.根據權利要求1所述的尋址掃描快速熒光壽命顯微成像系統，其特征在于，所述熒光信號產生單元還包括色散補償棱鏡，其中，所述色散補償棱鏡用于接收所述激光器產生的激光光束，并對所述激光光束的空間色散和時間色散進行預校正；

所述聲光偏轉器用于接收預校正后的所述激光光束，并根據所述數字信號將預校正后的所述激光光束投射到樣品面上，激發所述目標區域產生熒光信號。

3.根據權利要求2所述的尋址掃描快速熒光壽命顯微成像系統，其特征在于，所述熒光壽命采集單元還包括光電倍增管，所述光電倍增管用于采集所述熒光信號，并將所述熒光信號轉換為相應的電信號；

所述時間相關單光子計數采集卡用于對所述光電倍增管轉換的電信號進行處理得到熒光壽命數據，并根據所述三路同步信號將所述熒光壽命數據存儲到預先設置的壽命圖像文件中。

4.根據權利要求3所述的尋址掃描快速熒光壽命顯微成像系統，其特征在于，所述控制終端同時連接所述數據采集卡、聲光偏轉器和時間相關單光子計數采集卡。

5.一種基于權利要求1至4任一項所述的尋址掃描快速熒光壽命顯微成像系統的成像方法，其特征在于，所述方法包括：

將照明光源產生的照明光束照射到樣品面上生成樣品明場圖或熒光圖；

根據所述樣品明場圖或熒光圖上所選目標區域的像素坐標輸出數字信號和三路同步信號；

根據所述數字信號將激光器產生的激光光束投射到樣品面上，激發所述目標區域產生熒光信號；

采集并處理所述熒光信號得到所述目標區域的熒光壽命數據，并根據所述三路同步信號將所述熒光壽命數據存儲到預先設置的壽命圖像文件中；

根據所述熒光壽命數據生成所述目標區域的畸變熒光壽命圖像，并根據所述目標區域及其外接矩形像素坐標對所述畸變熒光壽命圖像進行校正，得到所述目標區域的熒光壽命圖像。