超分辨率显微术制造技术

本文描述被配置用于相对高的通量的示例超分辨率显微系统。所公开的显微系统可以产生用于成像的子衍射激活区域的阵列。显微系统可以利用采用时间延迟积分的成像技术来随时间构建超分辨率图像。所公开的显微系统可以利用长寿命荧光团结合宽场和图案化的照射来以相对高通量产生样品的超分辨率图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超分辨率显微术相关申请的交叉引用本申请要求于2016年6月21日提交的第62/352,892号的美国临时专利申请的优先权权益，其全部内容由此通过引用明确并入。背景相关技术的描述光学显微术是用于以亚微米分辨率研究样品的有力工具。例如，在生物学和医学中，适当的分子标签(诸如荧光和免疫荧光标签)用于标记单独的分子。然后通过光学显微镜检测来自标签的独特信号以识别它们在细胞或组织中和细胞或组织周围的或者在微阵列上的存在和位置。然而，光学显微术可以限于仅能够成像尺寸为几百纳米的特征。低于该尺寸，细胞或组织中的特征尺寸变得与光的物理波长相当或比其更小。当发生这种情况时，由于光通过小孔径或聚焦到微小点时它的衍射，细胞、组织或微阵列特征不能被分辨。这种无法分辨小特征的无能称为衍射极限。在一个示例中如由恩斯特阿贝(ErnstAbbe)定义的衍射极限是两个点源对象必须被分离以能够将对象彼此区分的距离。阿贝衍射极限等于0.5λ/NA，其中λ是光的波长，NA是收集光的物镜的数值孔径。已经开发了几种光学显微技术以超过衍射极限。这些技术统称为超分辨率显微术。一些超分辨率显微技术涉及将可能无法分辨的光的较高空间频率移本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超分辨率显微系统，包括：激发光源；损耗光源；光学路径，所述光学路径包括产生区域的阵列的光学组件，其中，每个区域包括包含来自所述激发光源的光的激活区域，所述激活区域由包括来自所述损耗光源的光的损耗区域围绕；一个或更多个检测器，所述一个或更多个检测器随时间接收来自所述区域的信号并对所述信号积分，并且产生关于由各个环形区域照射的各个点的积分信号；以及处理器，所述处理器被编程为从所述积分信号确定所述各个点的荧光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.21 US 62/352,8921.一种超分辨率显微系统，包括：激发光源；损耗光源；光学路径，所述光学路径包括产生区域的阵列的光学组件，其中，每个区域包括包含来自所述激发光源的光的激活区域，所述激活区域由包括来自所述损耗光源的光的损耗区域围绕；一个或更多个检测器，所述一个或更多个检测器随时间接收来自所述区域的信号并对所述信号积分，并且产生关于由各个环形区域照射的各个点的积分信号；以及处理器，所述处理器被编程为从所述积分信号确定所述各个点的荧光。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述各个点对应于固体支持物上的荧光核酸分子。3.根据权利要求1所述的系统，其中，各个区域是圆的环形区域。4.根据权利要求1所述的系统，其中：所述激发光源包括用于所述阵列中每个区域的激发激光器，并且所述损耗光源包括用于所述阵列中每个区域的损耗激光器，并且其中，对于所述区域的阵列中的每个区域，所述光学路径用于引导来自相应的激发激光器和损耗激光器的光以产生所述环形区域。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述一个或更多个检测器包括用于所述区域的阵列中的每个相应区域的检测器。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述光学路径包括偏转器，以按照时间依赖的方式引导来自所述激发光源的光并且引导来自所述损耗光源的光以产生所述区域的阵列。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述光学路径包括相位掩模，以将来自所述激发光源的光分成多个激发光束并且将来自所述损耗光源的光分成多个损耗光束以产生所述区域的阵列。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述光学路径包括波导，以在所述波导内利用来自所述损耗光源的光产生驻波。9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或更多个检测器包括单个检测器以检测来自所述样品的光。10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述单个检测器包括多通道光子检测器。11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述多通道光子检测器包括CCD图像传感器。12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述区域的阵列中的区域分布在包括多个行和多个列的栅格中。13.根据权利要求1所述的系统，还包括扫描系统，所述扫描系统被配置为移动所述样品使得所述区域的阵列相对于所述样品移动。14.一种超分辨率显微系统，包括：激发光源；损耗光源；光学路径，所述光学路径包括产生多个图案化区域的一个或更多个光学组件，其中，每个图案化区域包括来自所述激发光源的激发光和来自所述损耗光源的损耗光；一个或更多个检测器，所述一个或更多个检测器被配置为接收来自被所述图案化区域照射的荧光团的信号并对所述信号积分，并且产生关于样品上各个点的积分信号；以及处理器，所述处理器接收来自所述一个或更多个检测器的所述积分信号并且基于所述积分信号确定所述荧光团的荧光。15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述荧光团具有暗态，所述暗态的寿命大于或等于约100ms。16.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·M·斯金纳，杰伦特·温·埃文斯，斯坦利·S·洪，J·A·穆恩，M·谢恩·鲍恩，乔纳森·马克·鲍特尔，J·R·贝特利，
申请(专利权)人：伊鲁米那股份有限公司，伊鲁米纳剑桥有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US