[發明專利]一種超分辨顯微成像系統

在審

• 申請號: 202110390429.6
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN112858250A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 李依明;何英傳
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/01
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

1.一種超分辨顯微成像系統，其特征在于，包括：激發光源產生模塊、成像模塊、焦平面鎖定模塊以及控制與數據采集模塊；其中，

所述激發光源產生模塊用于產生激發光源；

所述成像模塊用于接收所述激發光源，將所述激發光源照射在樣品玻片的樣品上使得樣品視場區域產生熒光，并通過相機采集反射回來的熒光；

所述焦平面鎖定模塊用于向所述成像模塊發射激光，并接收所述成像模塊反射回來的激光，以測量并鎖定所述成像模塊中物鏡鏡頭與所述樣品玻片之間的距離；所述成像模塊還用于將所述焦平面鎖定模塊發射的激光照射在所述樣本玻片上；

所述控制與數據采集模塊用于控制調節所述激發光源產生模塊、所述成像模塊以及所述焦平面鎖定模塊中的光學元件，并采集所述成像模塊獲得的熒光數據以進行數據分析。

2.根據權利要求1所述的超分辨顯微成像系統，其特征在于，所述成像模塊包括二向色鏡、可變形反射鏡、第一光路單元和第二光路單元；所述二向色鏡用于將所述反射回來的熒光分成第一路熒光和第二路熒光，所述第一路熒光經所述第一光路單元匯聚到所述相機的第一通道，所述第二路熒光依次經所述可變形反射鏡和所述第二光路單元匯聚到所述相機的第二通道。

3.根據權利要求2所述的超分辨顯微成像系統，其特征在于，所述成像模塊還包括柱面鏡和第一伺服電機，所述第一伺服電機用于控制是否將所述柱面鏡加入所述二向色鏡前的光路中。

4.根據權利要求2所述的超分辨顯微成像系統，其特征在于，所述成像模塊還包括第一濾光片、第二濾光片、第二伺服電機和第三伺服電機；所述第二伺服電機用于控制是否將所述第一濾光片加入所述二向色鏡與所述第一光路單元之間的光路中，所述第三伺服電機用于控制是否將所述第二濾光片加入所述二向色鏡與所述可變形反射鏡之間的光路中，所述第一濾光片和所述第二濾光片用于過濾光路中的雜光。

5.根據權利要求2所述的超分辨顯微成像系統，其特征在于，所述成像模塊還包括第一透鏡和第四伺服電機；所述第四伺服電機用于控制是否將所述第一透鏡加入所述相機前的光路中，以觀察物鏡后焦面的情況。

6.根據權利要求1所述的超分辨顯微成像系統，其特征在于，所述激發光源產生模塊包括第一激發光源產生單元和第二激發光源產生單元；所述第一激發光源產生單元包括至少一個電動反射鏡以及至少兩個耦合器，所述電動反射鏡用于從所述耦合器中選擇目標耦合器將所述激發光源輸出至對應的所述第二激發光源產生單元，所述第二激發光源產生單元用于將接收到的所述激發光源調整后照射到所述成像模塊上。

7.根據權利要求6所述的超分辨顯微成像系統，其特征在于，所述第一激發光源產生單元包括多個不同波長的第一激光器、至少一個長波通二向色鏡和聲光可調諧濾波器；每個所述第一激光器發出的激光經所述至少一個長波通二向色鏡匯聚到所述聲光可調諧濾波器上，所述聲光可調諧濾波器用于控制所述激發光源的波長和照明光強，并將所述激發光源照射到所述電動反射鏡上。

8.根據權利要求6所述的超分辨顯微成像系統，其特征在于，所述第二激發光源產生單元包括反射鏡，所述反射鏡設置在直線位移臺上，用于將調整后的所述激發光源反射至所述成像模塊上，并通過移動所述直線位移臺將調整后的所述激發光源聚焦在物鏡后焦面的不同位置。

9.根據權利要求1所述的超分辨顯微成像系統，其特征在于，所述焦平面鎖定模塊包括第二激光器、第二透鏡、D形反射鏡和四象限光電二極管；所述第二激光器發出的激光經所述第二透鏡照射到所述成像模塊上，所述反射回來的激光經所述D形反射鏡反射至所述四象限光電二極管上；所述成像模塊包括z軸位移臺，所述z軸位移臺用于調節所述樣品玻片與所述物鏡鏡頭之間的距離，所述焦平面鎖定模塊還包括控制器，所述控制器用于根據激光照射在所述四象限光電二極管上的位置調節或鎖定所述z軸位移臺。

10.根據權利要求1所述的超分辨顯微成像系統，其特征在于，所述控制與數據采集模塊包括計算機和電子控制設備，所述計算機用于采集并分析所述成像模塊獲得的熒光數據，以及通過所述電子控制設備控制調節所述激發光源產生模塊、所述成像模塊以及所述焦平面鎖定模塊中的光學元件。