The utility model discloses a multi-focus structure light obvious micro-imaging device based on up-conversion nano-material, which comprises an excitation light generation module, a multi-focus pattern generation module, a lens group, an image acquisition module and a computer. The excitation light generation module is used to generate a near-infrared wavelength continuous laser beam for excitation light. The laser beam generates the multi-focus pattern of the array through the multi-focus pattern generation module, and then zooms through the lens group, focusing on the samples marked with rare earth doped up-conversion nanomaterials on the platform. The image acquisition module collects the up-conversion fluorescence images of the above-mentioned samples excited by the near-infrared continuous laser beam, and the images are collected. The set module and the multi focus pattern generation module are respectively connected with the computer. According to the characteristics of up-conversion nano-materials, the utility model uses a near-infrared continuous wave laser as an excitation light source and a DMD as a device for generating a multi-focus light field and realizing scanning, which has the advantages of low cost and easy realization.
【技术实现步骤摘要】
基于上转换纳米材料的多焦点结构光照明显微成像装置
本技术属于光学显微成像
,具体涉及一种基于上转换纳米材料的多焦点结构光照明显微成像装置。
技术介绍
图像扫描显微镜(ISM)通过使用阵列探测器探测荧光信号,在后期图像处理中采用数字针孔达到进一步抑制离焦信号、缩小点扩散函数进而提高成像分辨率的目的,与共焦显微镜采用物理针孔相比,既起到了缩小点扩散函数的作用同时又不牺牲信噪比,成像质量与之相比有显著提升。但是ISM的缺点也十分明显,使用阵列探测器采集信号,数据量大,成像速度太慢,不利于观察细胞活动过程。基于DMD(数字微镜器件)的多焦点结构光显微成像技术(MSIM),通过使用DMD调制出阵列的、多焦点结构光照明光场激发样品,后期加入数字针孔,与ISM相比,大大减少了成像的时间,为活体组织成像提供了可能。MSIM还具有优异的光学切片的能力,可实现三维成像。另外,多焦点结构光显微成像技术可得到媲美共聚焦成像的分辨率,后期通过反卷积算法,还能进一步提高成像分辨率到宽场荧光成像的2倍。采用DMD调制来实现多焦点光场的扫描,能够很方便地结合到宽场照明显微镜中;成本低、速度更快的非机械扫描设计,使得基于DMD的MSIM更加经济实用。但是,由于DMD的衍射效率较低,形成的多焦点光场强度较弱,基于DMD的MSIM只能应用到激发效率高的单光子激发的荧光成像。要实现的近红外激发普通染料的多光子成像,目前只能采用微透镜阵列聚焦近红外飞秒激光形成较强的多焦点光场,结合振镜扫描装置的复杂系统来实现。高昂的系统成本使这种方案没能广泛应用。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺点与 ...
【技术保护点】
1.基于上转换纳米材料的多焦点结构光照明显微成像装置,其特征在于,包括激发光生成模块、多焦点图案发生模块、透镜组、图像采集模块及计算机,激发光生成模块用于生成用作激发光的近红外波长连续激光束,该激光束通过多焦点图案发生模块生成阵列的多焦点图案,再经过透镜组缩放,聚焦在载物台上标记了稀土掺杂上转换纳米材料的样品上,图像采集模块采集上述样品被近红外波长连续激光束激发的上转换过程荧光图像,图像采集模块与多焦点图案发生模块分别与计算机相连。
【技术特征摘要】
1.基于上转换纳米材料的多焦点结构光照明显微成像装置,其特征在于,包括激发光生成模块、多焦点图案发生模块、透镜组、图像采集模块及计算机,激发光生成模块用于生成用作激发光的近红外波长连续激光束,该激光束通过多焦点图案发生模块生成阵列的多焦点图案,再经过透镜组缩放,聚焦在载物台上标记了稀土掺杂上转换纳米材料的样品上,图像采集模块采集上述样品被近红外波长连续激光束激发的上转换过程荧光图像,图像采集模块与多焦点图案发生模块分别与计算机相连。2.根据权利要求1所述的基于上转换纳米材料的多焦点结构光照明显微成像装置,其特征在于,所述激发光生成模块包括近红外连续波激光器、半波片、偏振分束器,近红外连续波激光器发射的近红外波长连续激光束经过半波片改变光束的偏振方向,然后经过偏振分束器后成为一束线偏振光。3.根据权利要求2所述的基于上转换纳米材料的多焦点结构光照明显微成像装置,其特征在于,在偏振分束器和多焦点图案发生模块之间还设有一用于确定是否让偏振光通过的开关,该开关的开启和关闭均由计算机控制。4.根据权利要求1所述的基于上转换纳米材料的多焦点结构光照明显微成像装置,其特征在于,所述多焦点图案发生模块包括数字微镜器件,数字微镜器件上每个镜片的开关均由计算机分别控制,用于生成多阵列、点分布的结构光图案。5.根据权利要求4所述的基于上转换纳米材料的多焦点结构光照明显微成像装置,其特征在于,所述数字微镜器件上每个镜片均...
【专利技术属性】
技术研发人员:詹求强,叶峰,吴秋生,黄文雯,姚丽琴,黄冰如,
申请(专利权)人:华南师范大学,
类型:新型
国别省市:广东,44
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