【技术实现步骤摘要】
基于主动随机调制激发光的超分辨显微成像方法及装置
本专利技术属于光学显微
，具体涉及一种超分辨显微成像方法及装置。
技术介绍
人类对微观世界的探索起源于第一台显微镜的专利技术(1665年)，之后随着显微镜制作工艺的不断改进以及人们对微观世界日益增长的好奇心，使得显微镜对分辨率的要求越来越高，但由于衍射极限的存在,几十年来光学显微镜的分辨率停滞在了200nm左右。想要研究200nm以下的生物体结构，尤其是含亚细胞结构的细胞水平的生物结构，就必须突破光学显微镜的衍射极限，使得显微分辨率达到200nm以下。2014年诺贝尔化学奖颁发给了美国及德国三位科学家EricBetzig、StefanW.Hell和WilliamE.Moerner，获奖理由是“研制出超分辨率荧光显微镜”。几位获奖者巧妙设计了避开衍射极限的方法，其研究突破性地将光学显微镜带入了纳米维度。但无论荧光光激活定位显微镜(PALM)还是随机光学重构显微镜(STORM)都有着许多局限性，比如特定要求的荧光染料，较长的图像采集时间。受激发射损耗(STED)技术...
【技术保护点】
1.一种基于主动随机调制激发光的超分辨显微成像方法，其特征在于，具体步骤为：/n(1)提供样品；/n(2)采用可控制阵列调制光源主动调制激发光，激发光经过显微系统光路照射样品，对样品进行随机照射，标记荧光点被无序随机点亮；所述可控制阵列调制光源，其每个发光单元都可以进行随机且独立的亮暗调制使得激发光经调制形成随机且独立闪烁点阵光场；/n(3)由相机接收经过主动调制的荧光图像，捕捉至少500幅按照时间序列排列的原始图像；/n(4)通过显微成像系统对被相机收集的图像信息进行高阶信号相关性算法解析，得到高阶解析图像，实现超分辨成像。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于主动随机调制激发光的超分辨显微成像方法，其特征在于，具体步骤为：
(1)提供样品；
(2)采用可控制阵列调制光源主动调制激发光，激发光经过显微系统光路照射样品，对样品进行随机照射，标记荧光点被无序随机点亮；所述可控制阵列调制光源，其每个发光单元都可以进行随机且独立的亮暗调制使得激发光经调制形成随机且独立闪烁点阵光场；
(3)由相机接收经过主动调制的荧光图像，捕捉至少500幅按照时间序列排列的原始图像；
(4)通过显微成像系统对被相机收集的图像信息进行高阶信号相关性算法解析，得到高阶解析图像，实现超分辨成像。
2.根据权利要求1所述的超分辨显微成像方法，其特征在于，所述阵列调制光源为SLM阵列、DMD阵列或LED阵列；阵列光源具备将每个发光单元控制在(6.4-32)μm*(6.4-32)μm范围内的能力。
3.根据权利要求1所述的超分辨显微成像方法，其特征在于，所述的高阶信号相关性算法，是利用单元随机闪烁导致每个像素块与周围像素块的相关性不同来进行计算，该算法原理是将互相关累计函数转换为高阶累积量：
......
其中，为n阶累积量，τn为所取信号n次相关延时量，Gn(r,τ1,...,τn)为n阶互相关累计函数：
δF(r,t)＝F(r,t)-<F(r,t)>t
Gn(r,τ1,...,τn-1)＝<δF(r,t+τ1)...δF(r,t+τn-1)>t
其中，F(r,t)表示在t时刻、r位置上某点的信号值。
4.一种基于主动随机调制激发光的超分辨显微成像装置，其特征在于，包括：可控制的阵列光源，第一透镜，第二透镜，第一反射镜，第二反射镜，二向色镜，物镜，载物台，第三反射镜，探测器；这些部件依次光路连接组成超分辨显微成像装置；其中：
所述可控制的阵列光源1输出的光依次经由第一透镜和第二透镜进行扩束，扩束后的光依次经由第一反射镜和第二反射镜后经由二向色镜使激发光进入物镜，照射在载物台的样品上，样品发射的荧光透过二向色镜经第三反射镜进入探测器。
5.根据权利要求4所述的超分辨显微成像装置，其特征在于，其特征在于，所述阵列调制光源为SLM、DMD或...
【专利技术属性】
技术研发人员：马炯，刘志佳，王保举，穆全全，糜岚，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。