一种基于虚拟波矢调制的荧光超分辨显微装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于虚拟波矢调制的荧光超分辨显微方法，当用激发光扫描物体的某一点时，用探测器阵列记录到该点在像面上成的艾里斑的光强信息，通过对其加载不同的数字图样可对该阵列信息进行虚拟波矢调制，再将阵列的所有点光强相加作为该扫描点的图像信息；原本被成像系统带宽所截止的样品信息的高频成分被编码于调制后的图像信息中；对样品二维扫描后，得到物体经过虚拟波矢调制后的图像；然后通过迭代算法从调制后的图像中重构出物体的超分辨图像。本发明专利技术还公开了一种基于虚拟波矢调制的荧光超分辨显微装置。本发明专利技术采用探测器阵列，通过虚拟波矢调制的方法除了可获得同等的背景噪声的抑制效果，还可获得了更高的横向分辨率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于共聚焦显微领域，特别涉及一种基于虚拟波矢调制的荧光超分辨显微方法及装置。
技术介绍
共聚焦显微镜利用激光束经光学系统形成的点光源对样品内物镜焦平面的每一点进行扫描。样品上的被照射点，在探测针孔处成像，而焦平面以外的点不会在探测针孔处成像。样品上被照射点的图像信息由探测针孔后的光电探测器逐点接收，迅速在计算机监视屏上形成荧光图像。例如，公开号为CN102830102A的专利文献提供的一种基于空心聚焦光斑激发的共聚焦显微方法，激光光束经位相编码后转换为圆偏振光；2)将所述圆偏振光通过显微物镜聚焦到待测样品上形成空心聚焦光斑并激发荧光；对所述待测样品的表面进行扫描并收集激发荧光，获取不同位置的光强度信息，并计算得到相应的显微图像。但根据衍射理论，显微镜的分辨能力与波长和数值孔径有关，减小波长和增大数值孔径都能提高分辨率，但都无法突破衍射极限，不能真正大幅度地提高分辨率。从1990年起，荧光超分辨显微镜被广泛应用在生物细胞成像中，包括受激辐射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于虚拟波矢调制的荧光超分辨显微方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采用激发光束对荧光样品进行激发，并通过探测器阵列收集所激发荧光的光强信息；2)用余弦分布的数字图样对探测到的光强信息进行虚拟波矢调制，再将调制后的强度信息相加作为样品扫描点的图像信息；3)对荧光样品进行二维扫描，得到一幅经过虚拟波矢调制的样品图像；4)重复步骤2)和步骤3)中的操作，并采用具有不同空间频率的余弦分布的数字图样调制所述的光强信息，得到含有样品不同频谱成分的图像；5)利用迭代算法将所述图像中样品的高频信息解调出来，以重构样品的二维超分辨图像。

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟波矢调制的荧光超分辨显微方法，其特征在于，包
括以下步骤：
1)采用激发光束对荧光样品进行激发，并通过探测器阵列收集所激
发荧光的光强信息；
2)用余弦分布的数字图样对探测到的光强信息进行虚拟波矢调制，
再将调制后的强度信息相加作为样品扫描点的图像信息；
3)对荧光样品进行二维扫描，得到一幅经过虚拟波矢调制的样品图
像；
4)重复步骤2)和步骤3)中的操作，并采用具有不同空间频率的余
弦分布的数字图样调制所述的光强信息，得到含有样品不同频谱成分的图
像；
5)利用迭代算法将所述图像中样品的高频信息解调出来，以重构样
品的二维超分辨图像。
2.如权利要求1所述的荧光超分辨显微方法，其特征在于，所述的探
测器阵列为6×6方形阵列，每个探测器对应一个光强信息。
3.如权利要求1所述的荧光超分辨显微方法，其特征在于，所述数字
图样的表达式为：
p(n)(r)=12[1+cos(kp(n)·r)]]]>式中，r为样品的空间坐标，n表示不同数字图样的编号，kp(n)为第n
张余弦分布的数字图样的空间频率。
4.如权利要求1所述的荧光超分辨显微方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡翠方，方月，马也，刘旭，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33