[發明專利]一種TIRF照明的深度成像方法和系統

在審

• 申請號: 202011637113.4
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112816410A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 楊樂寶;王宏達
• 申請（專利權）人: 中科院長春應化所黃埔先進材料研究院
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/64
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 雷芬芬

1.一種TIRF照明的深度成像方法，其特征在于，包括：

TIRF照明時入射光在待成像樣品前發生全反射，并產生倏逝波，產生的倏逝波透射到待成像樣品上；改變入射光的入射角度，倏逝波的透射深度改變；不同透射深度的倏逝波分別照射到待成像樣品時，STORM成像單元對待成像樣品成像，將所有的待成像樣品圖像通過預設的圖像重構算法進行計算，得到不同深度的待成像樣品成像圖像，實現深度成像。

2.根據權利要求1所述的TIRF照明的深度成像方法，其特征在于，包括：

S1，TIRF照明時入射光的入射角度為θ₁，透射深度為H₁，通過STORM的熒光成像為S₁；

S2，改變入射角度為θ₂，此時透射深度為H₂，通過STORM的熒光成像為S₂；其中H₂H₁；

S3，計算透射深度H₁-H₂對應的待成像樣品圖像為S₂-S₁；

S4，重復改變不同的入射角度，直到得到透射深度H_n-H_n-1對應的待成像樣品圖像S_n-S_n-1，實現不同深度的待成像樣品成像。

3.根據權利要求1所述的TIRF照明的深度成像方法，其特征在于，入射光的入射角度與倏逝波的透射深度的關系表達式為：

其中，θ為入射光的入射角度，d為倏逝波的透射深度，n₁為TIRF照明中待成像樣品前的物鏡的折射率，n₂為待成像樣品的折射率。

4.根據權利要求1所述的TIRF照明的深度成像方法，其特征在于，還包括：對不同深度的倏逝波照明進行亮度補償，校正因為倏逝波深度導致的成像亮度變化。

5.一種TIRF照明的深度成像系統，其特征在于，包括：STORM成像單元和TIRF照明單元；TIRF照明單元分別產生不同透射深度的倏逝波照射到待成像樣品上，STORM成像單元均對待成像樣品成像；待成像樣品夾持在上玻片和下玻片之間，下玻片和物鏡之間填充浸沒油，下玻片、浸沒油和物鏡的折射率相同，且均大于待成像樣品的折射率。

6.根據權利要求5所述的TIRF照明的深度成像系統，其特征在于，TIRF照明單元包括：照明光源、中間折返鏡和物鏡；照明光源發出的激光經中間折返鏡反射，再經物鏡透射后照射到下玻片上發生全反射，并產生倏逝波照射到待成像樣品上。

7.根據權利要求6所述的TIRF照明的深度成像系統，其特征在于，照明光源包括：光纖光源和準直透鏡組；光纖光源發出的激光經過準直透鏡組后照射到中間折返鏡。

8.根據權利要求7所述的TIRF照明的深度成像系統，其特征在于，TIRF照明單元分別產生不同透射深度的倏逝波包括：

通過改變TIRF照明單元的動件，來改變入射到待成像樣品的入射角，并通過測量動件的移動位置和此時入射到待成像樣品上的入射角關系，獲得移動位置和入射角的關系曲線。