[發明專利]基于物鏡耦合型的表面等離子體耦合發射定向增強型顯微熒光成像與光譜檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 202011561986.1
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112649368B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 李耀群;潘曉會;徐子謙;陳敏;曹爍暉
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/64
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;秦彥蘇

1.一種基于物鏡耦合型的表面等離子體耦合發射定向增強型顯微熒光成像與光譜檢測方法，其特征在于：所述檢測方法采用的檢測裝置包括激發光模塊、定向激發SPCE顯微鏡模塊、SPCE顯微熒光成像模塊和SPCE顯微熒光光譜模塊；所述定向激發SPCE顯微鏡模塊包括半波片、樣品、物鏡、二向色濾鏡和反射鏡；所述SPCE顯微熒光成像模塊包括成像用檢測器；所述SPCE顯微熒光光譜模塊包括定位狹縫、單色儀和光譜檢測器；

所述檢測方法包括：

所述激發光模塊發出的激發光束經過半波片，得到的偏振性激發光經二向色濾鏡反射后到物鏡中聚焦，并以表面等離子體共振角射入樣品，激發金屬表面等離子體，產生瞬逝場，激發目標物，發射信號經由物鏡收集，經過二向色濾鏡過濾后聚焦到反射鏡；

調節反射鏡將發射信號導入SPCE顯微熒光成像模塊的成像用檢測器，移動樣品將感興趣微區移至成像中心區域，圈出感興趣微區，讀取其長、寬尺寸以及熒光成像強度；

調節反射鏡將發射信號導入SPCE顯微熒光光譜模塊的光譜檢測器，將單色儀的中心波長設置為零，利用光譜檢測器的成像以及SPCE顯微熒光光譜模塊中前置的定位狹縫的微區選擇功能，得到與熒光成像相同長、寬尺寸的微區，再將單色儀的中心波長設置成熒光樣品發射峰的中心波長，利用SPCE顯微熒光光譜模塊的單色儀和光譜檢測器采集與上述SPCE顯微熒光成像相同大小微區的熒光光譜。

2.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于：所述半波片用于將激發光的偏振性調整為p偏振。

3.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于：所述樣品的基底為濺射了金屬納米薄膜的蓋玻片。

4.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于：所述樣品的SPCE顯微熒光成像和光譜的微區尺寸等于定位狹縫的長、寬分別與物鏡的放大倍數的比值。

5.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于：所述二向色濾鏡為能夠反射激發光并透過大于激發光波長的帶通濾光片。

6.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于：所述反射鏡可100％將發射信號導入SPCE顯微熒光成像模塊的成像用檢測器，或導入SPCE顯微熒光光譜模塊的單色儀及光譜檢測器；或者，所述反射鏡可按比例將發射信號分配導入SPCE顯微熒光成像模塊的成像用檢測器和SPCE顯微熒光光譜模塊的單色儀及光譜檢測器。

7.一種基于物鏡耦合型的表面等離子體耦合發射定向增強型顯微熒光成像與光譜檢測裝置，其特征在于：包括激發光模塊、定向激發SPCE顯微鏡模塊、SPCE顯微熒光成像模塊和SPCE顯微熒光光譜模塊；

所述激發光模塊發出的激發光束沿第一光路方向行進；

所述定向激發SPCE顯微鏡模塊包括半波片、樣品、物鏡、二向色濾鏡和反射鏡；所述半波片和二向色濾鏡在第一光路方向上依次布置，所述二向色濾鏡可將沿第一光路方向入射的光調整至沿第二光路方向行進；所述物鏡、樣品在第二光路方向上依次布置；所述樣品、物鏡、二向色濾鏡和反射鏡在第三光路方向上依次布置，且反射鏡可將沿第三光路方向入射的光調整至沿第四光路方向行進或調整至沿第五光路方向行進；

所述SPCE顯微熒光成像模塊包括成像用檢測器，所述成像用檢測器位于第四光路方向上；

所述SPCE顯微熒光光譜模塊包括在第五光路方向上依次布置的定位狹縫、單色儀和光譜檢測器。

8.根據權利要求7所述的檢測裝置，其特征在于：所述定向激發SPCE顯微鏡模塊還包括準直透鏡、第一聚焦透鏡和第二聚焦透鏡，所述準直透鏡、半波片、第一聚焦透鏡和二向色濾鏡在第一光路方向上依次布置；所述樣品、物鏡、二向色濾鏡、第二聚焦透鏡和反射鏡在第三光路方向上依次布置。

9.根據權利要求7所述的檢測裝置，其特征在于：所述激發光模塊包括相互連接的激光器和光纖耦合器；所述半波片用于將激發光的偏振性調整為p偏振；所述樣品的基底為濺射了金屬納米薄膜的蓋玻片；所述二向色濾鏡為能夠反射激發光并透過大于激發光波長的帶通濾光片；所述反射鏡可100％將沿第三光路方向入射的發射信號導入在第四光路方向上的SPCE顯微熒光成像模塊的成像用檢測器，或導入在第五光路方向上的SPCE顯微熒光光譜模塊的單色儀及光譜檢測器，或者所述反射鏡可按比例將沿第三光路方向入射的發射信號分配導入在第四光路方向上的SPCE顯微熒光成像模塊的成像用檢測器和在第五光路方向上的SPCE顯微熒光光譜模塊的單色儀及光譜檢測器；所述反射鏡通過轉動實現向第四光路方向或第五光路方向的切換。