【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增加收集的镜像显微术政府利益本专利技术是在美国国家科学基金会资助的授权号MCB-1652512的政府支持下完成的。政府拥有本专利技术的某些权利。优先权声明本申请要求于2018年3月12日提交的美国临时专利申请序列号62/641533的权益,其全部内容通过引用合并于此。
本说明书总体涉及荧光显微镜,并且更具体地涉及用于增加收集的镜像显微术。
技术介绍
活细胞荧光显微术依赖于生物样本内部的激发荧光分子、捕获从荧光团发出的光子、并重新聚焦所发出的光子以重新创建样本的放大图像。图1示出了用于样本102的荧光显微术的示例系统100。系统100包括显微镜的检测物镜104。样本102根据检测物镜104被安放。被引导到样本上的激发光的量超出从样本收集的发射荧光的量几个数量级。因此,捕获最大数量的光子对于荧光显微术至关重要,因为收集的光子数量与图像质量和图像分辨率均直接成正比。荧光显微术依靠Snell折射定律弯曲发射的荧光光子,通常通过弯曲的玻璃透镜。最终,折射对于捕获和重新聚焦荧光不是理想的,这有两个原因:色差和收集效率。现代物镜类型的透镜元件已针对色差被强力校正,但从理论上讲折射是不可避免的。另外,从理论上讲,透镜物镜只能收集从荧光点源发出的所有光子的一半。由于全内反射的实际限制,从单个物镜的收集效率被限制在40%左右。由于发射的光子是图像采集的限制因素,这种检测效率不足给细胞生物学家带来了问题。图2是示出由于未收集到光子而导致的检测效率不足的图。多重物镜(例如4Pi显微 ...
【技术保护点】
1.一种用于使用荧光显微术对样本进行成像的方法,所述方法包括:/n在所述样本周围定位双凸抛物面镜包体,所述双凸抛物面镜包体包括彼此反平行定向的上抛物面镜和下抛物面镜,其中在所述下抛物面镜中限定孔,半球形圆顶被安装在所述孔中,并且所述样本被所述半球形圆顶包围;/n将激发光引导到所述样本上,以在所述上抛物面镜的上顶点形成初级图像,并且在所述下抛物面镜的下顶点处形成次级图像;以及/n通过显微镜的检测物镜对所述样本进行成像。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180312 US 62/641,5331.一种用于使用荧光显微术对样本进行成像的方法,所述方法包括:
在所述样本周围定位双凸抛物面镜包体,所述双凸抛物面镜包体包括彼此反平行定向的上抛物面镜和下抛物面镜,其中在所述下抛物面镜中限定孔,半球形圆顶被安装在所述孔中,并且所述样本被所述半球形圆顶包围;
将激发光引导到所述样本上,以在所述上抛物面镜的上顶点形成初级图像,并且在所述下抛物面镜的下顶点处形成次级图像;以及
通过显微镜的检测物镜对所述样本进行成像。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述半球形圆顶是光学透明的,并且以所述下抛物面镜的下顶点为中心。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述半球形圆顶由玻璃形成并且具有均匀的厚度,其中,在所述半球形圆顶的顶部中限定圆顶孔,并且其中,对所述双凸抛物面镜包体进行定向包括通过所述圆顶孔以液体介质填充所述圆顶。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,定位所述双凸抛物面镜包体包括:定位所述样本和所述双凸抛物面镜包体,使得所述样本的受关注平面与所述下抛物镜的下顶点共面,导致所述样本的受关注平面与所述次级图像重叠。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,定位所述双凸抛物面镜包体包括:定位所述双凸抛物面镜包体,使得所述检测物镜的焦平面与所述下抛物镜的下顶点共面,并且其中,所述次级图像被形成为在显微镜的横向(XY)维度上正立并且在显微镜的轴向(Z)维度上倒立。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述上抛物面镜的上焦距等于所述下抛物面镜的下焦距,其中,所述上抛物面镜的上焦点位于所述下抛物面的下顶点处,并且所述下抛物面镜的下焦点位于所述上抛物面镜的上顶点处,并且其中所述上抛物面镜的上高度是所述上焦距的一半,并且所述下抛物面镜的下高度是所述下焦距的一半。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,对所述样本进行成像包括使用排斥或消除离焦荧光的显微模式对所述样本进行成像。
8.一种用于使用荧光显微术对样本进行成像的系统,所述系统包括:
显微镜的检测物镜和根据所述检测物镜而安放的样本;
定位在所述样本周围的双凸抛物面镜包体,所述双凸抛物面镜包体包括彼此反平行定向的上抛物面镜和下抛物面镜,其中,在所述下抛物面镜中限定孔,半球形圆顶被安装在所述孔中,并且所述样本被所述半球形圆顶包围;以及
照明系统,被配置用于将激发光引导到所述样本上以在所述上抛物面镜的上顶点形成初级图像并且在所述下抛物面镜的下顶点处形成次级图像,以及通过所述检测物镜对所述样本进行成像。
9.根据权利要求8所述的系统,其中,所述半球形圆顶是光学透明的,并且以所述下抛物面镜的下顶点为中心。
10.根据权利要求9所述的系统,其中,所述半球形圆顶由玻璃形成并且具有均匀的厚度,其中,在所述半球形圆顶的顶部中限定圆...
【专利技术属性】
技术研发人员:P·S·马多克斯,T·C·法德罗,
申请(专利权)人:查珀尔希尔北卡罗来纳大学,
类型:发明
国别省市:美国;US
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