一种具有纳米红外成像功能的超分辨荧光显微系统技术方案

本申请公开了一种具有纳米红外成像功能的超分辨荧光显微系统及其级联平台。所述具有纳米红外成像功能的超分辨荧光显微系统除了具有普通超分辨荧光显微系统的成像功能外，还可对样品进行纳米红外成像。所述级联平台至少包括：级联平台本体；样品室，由所述级联平台本体的轴向延伸的闭合侧壁和所述级联平台本体的上表面围合而成；通气孔，设置于所述侧壁上，用于填充气体，以保证样品室恒温；样品夹持器，设置于所述样品室内，用于固定待测样品；调节旋钮，设置于所述级联平台本体上，用于在水平方向上调节所述待测样品。

A super resolution fluorescence microscope system with nanometer infrared imaging function

The present invention discloses a super-resolution fluorescence microscope system with nanometer infrared imaging function and a cascade platform thereof. In addition to the imaging function of the conventional super-resolution fluorescence microscope system, the super resolution fluorescence microscope system with nanometer infrared imaging function can also carry out nanometer infrared imaging of the sample. The cascade platform includes: cascade platform body; the sample room, closed by a side wall extending in an axial direction of the cascade platform main body and the cascade platform of the upper surface of the main body enclosed; vent hole is arranged on the side wall, for filling gas, to ensure the sample room temperature; sample clamp a device is arranged in the sample chamber is used for fixing the sample; the adjusting knob is arranged on the cascade platform body, used for adjusting the sample in the horizontal direction.

【技术实现步骤摘要】
一种具有纳米红外成像功能的超分辨荧光显微系统
本申请涉及一种具有纳米红外成像功能的超分辨荧光显微系统，还涉及一种级联平台。
技术介绍
随着显微技术的不断发展，超分辨荧光显微镜由于突破了衍射极限的限制使成像分辨率提高了一个数量级而备受用户青睐。随着用户需求不断提高，仅仅获得超分辨图像已无法满足实验需求，若样品成像过程中，即可获得样品内部的超分辨图像又可获取样品表面纳米红外形貌图，与此同时还可研究样品对不同波长激光吸收能力成为了使用者的理想选择。
技术实现思路
本专利技术提供了一种具有纳米红外成像功能的超分辨荧光显微系统。其功能完整。通过该系统既可获得样品表面纳米红外形貌图、光诱导力图，又可对样品内部信息进行定性分析，获得超分辨图，系统集成化的同时还可使获取的多种图像高度重合，使之对样品的研究更深入更细致。该系统克服了长期以来超分辨荧光显微镜仅能实现对样品定性分析的缺点。本专利技术的各功能模块扩展了显微系统的应用领域及使用范围。本申请之一种的用于具有纳米红外成像功能的超分辨荧光显微系统的级联平台包括：级联平台本体；样品室，由所述级联平台本体的轴向延伸的闭合侧壁和所述级联平台本体的上表面围合而成；通气孔，设置于所述侧壁上，用于填充气体，以保证所述样品室恒温；调节旋钮，设置于所述级联平台本体上，用于在水平方向上调节所述待测样品；样品夹持器，用于固定测样样品。其中，样品室在使用时，会形成密封闭合空间区域。可根据需求通过通气孔来填充气体，为待测样品提供恒温环境。另外，通气孔一般可以设置两个，其中一个用来进气，另一个用来出气。因此，在一个具体实施方式中，所述侧壁上至少有两个通气孔。在一个具体实施方式中，所述样品室的侧壁上还设置有通光孔。激光器发射的激光可通过该通光孔照射到待测样品目标区域上。在一个具体实施方式中，所述级联平台能够通过上位机精确控制，以对所述待测样品在水平方向上进行纳米级调节。本申请之二提供了一种具有纳米红外成像功能的超分辨荧光显微系统，所述显微系统包括如本申请之一的所述级联平台，以及纳米红外成像功能模块和超分辨荧光显微模块；所述纳米红外成像功能模块和所述超分辨荧光显微模块分别设置于所述级联平台的两侧。在一个具体实施方式中，所述显微系统还包括光诱导力模块；所述光诱导力模块与所述纳米红外成像功能模块位于所述级联平台的同侧。不同波长的激光照射待测样品后，待测样品会因为对不同波长激光的吸收能力不同而实时显示曲线，最终获得光吸收谱线和光诱导力图。在一个具体实施方式中，纳米红外成像功能模块包括红外反馈激光器、探针、压电陶瓷扫描器和高灵敏探测器；其中红外反馈激光器用于发射激光，所述探针用于对待测样品表面进行扫描，所述压电陶瓷扫描器用于粗调和/或微调所述探针，高灵敏探测器用于接收经由所述探针反射回的激光光束。在一个具体实施方式中，所述超分辨荧光显微模块包括激光器、扩束镜、光阑、聚焦镜、二向色镜、物镜、汇聚单元和成像相机；激光器，用于为超分辨成像实验提供所需激发光；扩束镜，用于将光束扩束为理想实验光斑大小；光阑，用于滤掉杂散光，以减小像差；聚焦镜，用于将光束聚焦在待测样品目标成像焦面上；二向色镜，用于反射经由此镜片(该二向色镜)的激光器发射的激发光，并透射经由此镜片(该二向色镜)的待测样品发射的荧光；汇聚单元，用于将待测样品发射的荧光会聚到成像相机上。在一个具体实施方式中，所述光诱导力模块包括：量子级联激光器，用于发射激光光束；偏转器，用于调节抛面镜以改变激光光束的方向；抛面镜，用于使通过偏转器改变方向的激光光束会聚到成像待测样品目标区域焦面上。在一个具体实施方式中，所述偏转器和所述抛面镜由设置在所述样品室的侧壁上的固定器固定。在一个具体实施方式中，所述样品室的侧壁上设置有固定器，用于固定所述样品室内部侧壁上的偏转器和抛面镜。在一个具体实施方式中，由所述纳米红外成像功能模块成像的区域和由所述超分辨荧光显微模块成像的区域一致。在一个具体实施方式中，所述待测样品为荧光标记的样品。荧光标记的样品可以为用荧光染料标记的样品。在一个优选地具体实施方式中，由所述纳米红外成像功能模块成像的区域、由所述超分辨荧光显微模块成像的区域和由所述光诱导力模块成像的区域一致。附图说明图1显示了一种具有纳米红外成像功能的超分辨荧光显微系统的示意图。图2显示了图1的显微系统的成像路径示意图。图3显示了用于图1的显微系统的级联平台的三维结构图。图4显示了另一种具有纳米红外成像功能的超分辨荧光显微系统的示意图。图5显示了图4的显微系统的成像路径示意图。图6显示了用于图4的显微系统的级联平台的三维结构图。部件和附图标记列表：10，红外反馈激光器；12，高灵敏探测器；14，压电陶瓷扫描器；16，探针；20，量子级联激光器；22，偏转器；24，抛面镜；30，样品仓；32，级联平台；40，物镜；42，二向色镜；44，聚焦镜；46，扩束镜；48，光阑；410，激光器；412，汇聚单元；414，成像相机；2-1，级联平台本体；2-2，样品室；2-3，通气孔；2-4，调节旋钮；2-5，样品夹持器；2-6，通光孔；2-7，固定器。具体实施方式下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。实施例1如图1所示，示出了本申请的一种具有纳米红外成像功能的超分辨荧光显微系统示意图，其包括纳米红外成像功能模块、超分辨荧光显微模块和样品级联平台。具体而言，纳米红外成像功能模块包括：红外反馈激光器10、高灵敏探测器12、压电陶瓷扫描器14、探针16。其成像路径如图2所示。红外反馈激光器10发射出的激光经由压电陶瓷扫描器14上的探针16反射后进入高灵敏探测器12，随着探针16在样品上扫描，反射光会发生改变进而照在高灵敏探测器12的不同位置，高灵敏探测器12将反射光位置变化信息经过处理后即可获得样品的纳米红外形貌图。用于扫描样品的探针16可通过压电陶瓷扫描器14精密调节其位置变化，从而扫描样品理想的目标成像区域。超分辨荧光显微模块包括：激光器410、扩束镜46、光阑48、聚焦镜44、二向色镜42、物镜40、汇聚单元412和成像相机414。其成像路径如图2所示。激光器410发出的激光通过扩束镜46扩束后经由聚焦镜44、二向色镜42和物镜40到达样品表面，经过荧光染料标记的样品受激光激发后发射出荧光，荧光经由物镜40、二向色镜42、汇聚单元412在成像相机414处成像，图像经过后期处理后得到超分辨图。图像经过后期处理后可得到样品同一目标区域的超分辨图和纳米红外形貌图。样品级联平台包括：样品仓30和级联平台32。样品仓30用来放置实验样品，避免待测样品受到外界污染。如图3所示为级联平台32的具体构造，包括级联平台本体2-1；样品室2-2，由所述级联平台本体2-1的轴向延伸的闭合侧壁和所述级联平台本体2-1的上表面围合而成，使用时会形成密封闭合空间区域；进一步地，所述样品室2-2上还设置有至少两个通气孔2-3，用于气体的进出，如此设置，可根据实验需求通过注入气体进行恒温实验；调节旋钮2-4，用于粗调样品水平移动；样品夹持器2-5，可精确夹持样品防止漂移，与此同时，选择具有最优弹性系数的夹持器夹持样品，避免夹碎样品。实施例2如图4所示，示出了本申请的另一种具有纳米红外成像功能的超分辨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有纳米红外成像功能的超分辨荧光显微系统的级联平台，其特征在于，所述级联平台包括：级联平台本体；样品室，由所述级联平台本体的轴向延伸的闭合侧壁和所述级联平台本体的上表面围合而成；通气孔，设置于所述侧壁上，用于填充气体，以保证所述样品室恒温；样品夹持器，设置于所述样品室内，用于固定待测样品；调节旋钮，设置于所述级联平台本体上，用于在水平方向上调节所述待测样品。

【技术特征摘要】
1.一种具有纳米红外成像功能的超分辨荧光显微系统的级联平台，其特征在于，所述级联平台包括：级联平台本体；样品室，由所述级联平台本体的轴向延伸的闭合侧壁和所述级联平台本体的上表面围合而成；通气孔，设置于所述侧壁上，用于填充气体，以保证所述样品室恒温；样品夹持器，设置于所述样品室内，用于固定待测样品；调节旋钮，设置于所述级联平台本体上，用于在水平方向上调节所述待测样品。2.根据权利要求1所述的级联平台，其特征在于，所述侧壁上至少有两个通气孔。3.根据权利要求1所述的级联平台，其特征在于，所述级联平台能够通过上位机精确控制，以对所述待测样品在水平方向上进行纳米级调节。4.一种具有纳米红外成像功能的超分辨荧光显微系统，其特征在于，所述显微系统包括如权利要求1-3中任意一项所述的级联平台，以及纳米红外成像功能模块和超分辨荧光显微模块；所述纳米红外成像功能模块和所述超分辨荧光显微模块分别设置于所述级联平台的两侧。5.根据权利要求4所述的显微系统，其特征在于，所述显微系统还包括光诱导力模块；所述光诱导力模块与所述纳米红外成像功能模块位于所述级联平台的同侧。6.根据权利要求4所述的显微系统，其特征在于，纳米红外成像功能模块包括红外反馈激光器、探针、压电陶瓷扫描器和高灵敏探测器；其中红外反馈激光器用于发射激光，所述探针用于对待测样品...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宗斌，许阳月，
申请(专利权)人：大连光耀辉科技有限公司，中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21