[發明專利]一種對定向光刺激結構變化進行超分辨成像的系統及方法

在審

• 申請號: 201911415971.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111024671A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 林丹櫻;何勤;張嬌;屈軍樂;于斌;張瀟
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/01
• 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

1.一種對定向光刺激結構變化進行超分辨成像的系統，其特征在于，所述系統包括：第一激光器、第二激光器、圖像生成模塊、定向光刺激模塊以及控制終端；

所述圖像生成模塊用于將所述第二激光器產生的第二激光光束照射到樣品上生成寬場熒光圖像，并用于在所述定向光刺激模塊對所述樣品進行定向光刺激時，將所述第二激光器產生的第三激光光束照射到所述樣品上生成熒光分子閃爍圖像；

所述定向光刺激模塊用于根據所述寬場熒光圖像將所述第一激光器產生的第一激光光束照射到所述樣品上對所述樣品進行定向光刺激；

所述控制終端用于根據所述熒光分子閃爍圖像重構出所述樣品的超分辨率圖像。

2.根據權利要求1所述的對定向光刺激結構變化進行超分辨成像的系統，其特征在于，所述定向光刺激模塊包括：第一擴束整形透鏡組、色散補償棱鏡和聲光偏轉器；

所述第一擴束整形透鏡組用于接收所述第一激光器產生的所述第一激光光束，并對所述第一激光光束進行擴束整形；

所述色散補償棱鏡用于接收所述第一擴束整形透鏡組擴束整形后的所述第一激光光束，并對擴束整形后的所述第一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所述色散補償棱鏡預校正后的所述第一激光光束，并根據所述寬場熒光圖像改變預校正后的所述第一激光光束的偏轉方向對所述樣品進行定向光刺激。

3.根據權利要求2所述的對定向光刺激結構變化進行超分辨成像的系統，其特征在于，所述系統還包括：物鏡；所述圖像生成模塊包括：第二擴束整形透鏡組、第一管鏡、第一二向色鏡、窄帶發射濾光片和面陣探測器；

所述第二擴束整形透鏡組用于接收所述第二激光器產生的所述第二激光光束和所述第三激光光束，并對所述第二激光光束和所述第三激光光束進行擴束整形；

所述第一管鏡和所述第一二向色鏡用于接收所述第二擴束整形透鏡組擴束整形后的所述第二激光光束，將擴束整形后的所述第二激光光束導入所述物鏡后以平行光的形式照射到樣品上使所述樣品產生寬場激發；以及用于接收所述第二擴束整形透鏡組擴束整形后的所述第三激光光束，將擴束整形后的所述第三激光光束導入所述物鏡后以平行光的形式照射到樣品上使所述樣品中的熒光分子進入閃爍狀態；

所述物鏡還用于接收所述聲光偏轉器改變偏轉方向后的所述第一激光光束，并將所述第一激光光束會聚到所述樣品上，以及用于收集所述樣品中的熒光分子進入閃爍狀態產生的熒光信號；

所述窄帶發射濾光片用于接收所述物鏡收集的所述樣品上的熒光分子進入閃爍狀態產生的熒光信號，并對所述熒光信號中的串擾信號進行濾除；

所述面陣探測器用于采集所述樣品的寬場熒光圖像和熒光分子閃爍圖像。

4.根據權利要求3所述的對定向光刺激結構變化進行超分辨成像的系統，其特征在于，所述系統還包括：第三激光器；

所述第三激光器用于產生第四激光光束。

5.根據權利要求4所述的對定向光刺激結構變化進行超分辨成像的系統，其特征在于，所述圖像生成模塊還包括第一反射鏡和第二二向色鏡；

所述第一反射鏡用于接收所述第三激光器產生的第四激光光束，并將所述第四激光光束反射到所述第二二向色鏡上；

所述第二二向色鏡用于接收所述第一反射鏡反射的第四激光光束，并將所述第四激光光束與所述第二激光器產生的第三激光光束合束后照射到所述樣品上使所述樣品中處于暗態的熒光分子進入閃爍狀態。

6.根據權利要求3所述的對定向光刺激結構變化進行超分辨成像的系統，其特征在于，所述定向光刺激模塊還包括：第二反射鏡、第三反射鏡、第二管鏡、第三二向色鏡；

所述第二反射鏡和所述第三反射鏡用于接收所述色散補償棱鏡預校正后的所述第一激光光束，并對預校正后的所述第一激光光束的角度和高度進行調節后，將預校正后的所述第一激光光束照射到所述聲光偏轉器上；

所述第二管鏡和所述第三二向色鏡用于接收所述聲光偏轉器改變偏轉方向后的所述第一激光光束，并將改變偏轉方向后的所述第一激光光束以平行光的形式照射到所述物鏡上。