[發(fā)明專利]激光功率反饋控制的上轉(zhuǎn)換熒光成像裝置及其成像方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911048837.2
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110609026B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜海燕;陳艷;陳婷婷;杜民
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/01
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 錢莉;蔡學(xué)俊

本發(fā)明涉及一種激光功率反饋控制的上轉(zhuǎn)換熒光成像裝置及其成像方法，980nm激光器發(fā)射980nm的紅外光即入射光通過光纖準(zhǔn)直器進(jìn)行準(zhǔn)直后，再通過二向色性濾光片垂直射入所述物鏡，激發(fā)位于所述物鏡正上方的樣品得到綠色熒光；綠色熒光通過反射鏡反射至物鏡并透過二向色性濾光片到窄帶濾光片進(jìn)行收集，并通過光信號接收器將光信號轉(zhuǎn)換成圖像信息傳輸至處理器；處理器判斷得到的圖像的熒光強(qiáng)度并與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，通過明暗場及激光功率反饋控制模塊進(jìn)行反饋控制激光功率，實(shí)現(xiàn)激光功率的自動(dòng)調(diào)整。本發(fā)明能自動(dòng)根據(jù)處理器得到的圖像中的熒光強(qiáng)度，反饋調(diào)節(jié)激光器的功率，從而提高熒光材料的熒光生成效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)換熒光成像領(lǐng)域，特別是激光功率反饋控制的上轉(zhuǎn)換熒光成像裝置及其成像方法。

背景技術(shù)

隨著納米科技的興起，人們開始將具有優(yōu)越化學(xué)性質(zhì)的稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料在生命醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域進(jìn)行廣泛的運(yùn)用，而對稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料的應(yīng)用離不開對稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料的熒光檢測、成像系統(tǒng)及成像方法的需求。

缺陷：

（1）不同的稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料以及不同的濃度的稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料其最佳激光功率存在差異。相同的熒光材料濃度在不同的功率激發(fā)下所激發(fā)的熒光強(qiáng)度會(huì)有不同，傳統(tǒng)的激光器不能根據(jù)細(xì)胞成像的結(jié)果及時(shí)的、準(zhǔn)確的調(diào)整激光器的功率。

（2）由于稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料發(fā)光效率低，所以用于稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料的檢測及細(xì)胞成像檢測裝置需要盡可能的提高熒光的收集率。然而目前用于上轉(zhuǎn)換熒光材料的檢測系統(tǒng)如熒光倒置顯微鏡系統(tǒng)，該系統(tǒng)檢測到的熒光為材料發(fā)出的熒光經(jīng)過自然反射，反射到系統(tǒng)底部從而被光信號接收器檢測。經(jīng)過反射，折射等步驟后導(dǎo)致系統(tǒng)的熒光收集率相對較低從而影響熒光材料的最終熒光成像。

（3）傳統(tǒng)的熒光顯微鏡通常明暗場需要人工切換，操作起來較為繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種激光功率反饋控制的上轉(zhuǎn)換熒光成像裝置及其成像方法，能夠根據(jù)處理器得到的圖像中的熒光強(qiáng)度，反饋調(diào)節(jié)激光器的功率，從而提高熒光材料的熒光生成效率。

本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn)：一種激光功率反饋控制的上轉(zhuǎn)換熒光成像裝置，包括激光模塊、二向色性濾光片、45°調(diào)整架、物鏡、樣品模塊、反射鏡、LED燈、窄帶濾光片、光信號接收器 、處理器 、明暗場及激光功率反饋控制模塊、消光暗室模塊和電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述激光模塊包括980nm激光器和光纖準(zhǔn)直器；所述980nm激光器發(fā)射980nm的紅外光即入射光通過所述光纖準(zhǔn)直器進(jìn)行準(zhǔn)直后通過所述二向色性濾光片垂直射入所述物鏡，激發(fā)位于所述物鏡正上方的樣品模塊中的樣品得到綠色熒光；所述綠色熒光通過所述反射鏡反射至物鏡并透過所述二向色性濾光片到所述窄帶濾光片進(jìn)行收集，并通過所述光信號接收器將光信號轉(zhuǎn)換成圖像信息傳輸至所述處理器；所述處理器與所述明暗場及激光功率反饋控制模塊連接，用以控制與所述明暗場及激光功率反饋控制模塊連接的所述LED燈和所述980nm激光器啟動(dòng)和關(guān)閉，同時(shí)控制與所述明暗場及激光功率反饋控制模塊連接的所述電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，進(jìn)而通過所述電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制所述反射鏡在所述樣品模塊上方左右平移分別得到明場圖像和暗場圖像；所述處理器判斷得到的圖像的熒光強(qiáng)度并與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，通過所述明暗場及激光功率反饋控制模塊進(jìn)行反饋控制激光功率，用以實(shí)現(xiàn)激光功率的自動(dòng)調(diào)整。

進(jìn)一步地，所述二向色性濾光片設(shè)置于所述45°調(diào)整架上；所述二向色性濾光片的左側(cè)設(shè)置有激光模塊；所述二向色性濾光片的右側(cè)設(shè)置有消光暗室模塊用以吸收雜散光。