[發(fā)明專利]一種多通道光片照明顯微成像裝置及其操作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310396552.8
• 申請日: 2023-04-10
• 公開（公告）號: CN116360087A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張博;王浩;王子磊;李鑫;馬燦臻
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號: G02B21/00
• 分類號: G02B21/00;G02B21/26;G02B21/06;G02B21/36
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 朱文振

本發(fā)明公開了一種多通道光片照明顯微成像裝置，圖像采集模塊包括有多個圖像探測器；激光器組發(fā)射多路不同波長的激發(fā)光、后通過光路模塊合束為一束入射光經(jīng)過掃描振鏡和成像模塊后照射到載物臺中的樣品上，載物臺安裝在三維位移平臺上；成像模塊內(nèi)的成像物鏡收集樣品內(nèi)的熒光信號、后經(jīng)過所述分光模塊形成多個不同波段的熒光信號投射到多個圖像探測器中。每個圖像探測器均形成一個圖像成像通道，多個圖像成像通道接收多個不同波段的熒光信號并傳輸至相應(yīng)的圖像探測器，三維位移平臺實(shí)現(xiàn)樣品切片的三維位移運(yùn)動，通過采用樣品切片連續(xù)運(yùn)動成像和多個圖像探測器同時檢測采集熒光信號的策略，可減少樣品制備與成像的時間間隔以及成像中的停頓。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顯微成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多通道光片照明顯微成像裝置及其操作方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代顯微成像技術(shù)中，三維顯微成像技術(shù)正在快速發(fā)展。在不降低分辨率的前提下快速地連續(xù)成像熒光染色標(biāo)記的樣品是三維顯微成像方法的重要追求。

一般的，三維數(shù)字成像以某種產(chǎn)生襯度響應(yīng)(如熒光)的方法探測樣品(激發(fā))，以某種方法記錄這些襯度(光電轉(zhuǎn)換并數(shù)字化)，并以待測區(qū)域內(nèi)每一個體單元的襯度數(shù)字化為體像素作為最終產(chǎn)出。以此，體像素的數(shù)目，即樣品待測區(qū)域的體積除以體像素對應(yīng)的體積(由要求的分辨率決定)和數(shù)字化的速度決定了三維數(shù)字成像速度的一個上限，通過多個圖像探測器同步成像的策略能大大縮短多色標(biāo)記樣品的成像時間，從而進(jìn)一步提高三維數(shù)字成像速度的上限。

現(xiàn)有的光片照明顯微成像技術(shù)為例，比如現(xiàn)有論文文獻(xiàn)：Wang,Hao,et?al.Scalable?volumetric?imaging?for?ultrahigh-speed?brain?mapping?at?synapticresolution.National?Science?Review?6.5(2019):982-992中公開了用高通量三維熒光成像VISoR技術(shù)以單個通道對小鼠全腦成像需要近1.5小時，其分辨率為0.5μm×0.5μm×3.5μm，相較于其他成像技術(shù)，VISoR成像技術(shù)以成像速度和分辨率已穩(wěn)居第一梯隊(duì)。該技術(shù)雖已實(shí)現(xiàn)在顯微成像過程中不間斷的連續(xù)移動成像，但為了研究腦內(nèi)不同的細(xì)胞或基因的分布，需要不同標(biāo)志物對各細(xì)胞或基因進(jìn)行特異性表達(dá)，進(jìn)而需要采用單個通道進(jìn)行多次成像需要較長的時間。

上述顯微成像技術(shù)的過程包含了大量的中斷成像的過程，每次完成樣品的成像后需要更換濾光片和激光光源，才能開始繼續(xù)成像，從而產(chǎn)生長時間的成像中斷，當(dāng)進(jìn)行多輪不同波長的激光照射并顯微成像時，需要重復(fù)以上操作與成像，對于多熒光標(biāo)記的樣本切片成像的時間花費(fèi)極大。且在樣品體積較大，分辨率要求較高且標(biāo)記物較多的情況下，上述成像所消耗的時間會更長，嚴(yán)重影響成像效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于：如何解決對于多標(biāo)記樣本的顯微成像，目前單通道成像造成的成像效率低、以及成像時間長等問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種多通道光片照明顯微成像裝置，包括激光器組、光路模塊、掃描振鏡、成像模塊、分光模塊、三維位移平臺以及圖像采集模塊，所述圖像采集模塊包括有多個圖像探測器；所述激光器組發(fā)射多路不同波長的激發(fā)光、后通過光路模塊合束為一束入射光經(jīng)過所述掃描振鏡和成像模塊后照射到載物臺中的樣品上，所述載物臺安裝在三維位移平臺上；所述成像模塊內(nèi)的成像物鏡收集樣品內(nèi)的熒光信號、后經(jīng)過所述分光模塊形成多個不同波段的熒光信號投射到多個所述圖像探測器中。