光谱分解制造技术

本发明专利技术提供了用于对携带细胞的生物样品或其它感兴趣的样品进行显微和荧光成像的系统和方法。显示色差的显微镜物镜或其它光学元件可以用于获得不同波长的荧光团或其它造影剂的图像。所获得的图像随后用于相互校正，例如，以移除较短波长荧光团的图像中由来自较长波长荧光团的串扰引起的伪影。在对应于所述较短波长荧光团的焦距处拍摄的较长波长图像被拍摄并用于减去较短波长图像中的所述较长波长荧光团的活性。所述较长波长图像可以使用设置为较短波长焦距的显微镜被拍摄。替代地，所述较长波长图像可以通过对当所述显微镜设置为较长波长焦距时拍摄的较长波长图像应用模糊滤波器或其它方法被模拟。糊滤波器或其它方法被模拟。糊滤波器或其它方法被模拟。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光谱分解
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年2月1日提交的美国专利申请序列号16/264819的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术介绍

[0003]细胞(例如，培养细胞、移植组织样品)可以在多种培养基中温育，并暴露于多种条件(例如，温度、溶解气体水平、辐射、湿度、添加的物质、电场或磁场、病毒、微生物)以评估细胞对所应用的条件的反应。可以测量细胞对所应用的条件的反应以评估药物或治疗的功效，评估物质(例如，实验药物或治疗)的毒性，研究细胞遗传修饰的作用，研究由其形成的细胞和/或组织的代谢组学、结构或其它特性，或测定其它信息。此评估可以包括从培养箱中取出样品并对样品成像(例如，使用荧光显微镜或其它成像设备)。该成像可以包括添加造影剂或化学试剂，其可导致样品的破坏。但是，此方法会干扰正在成像的样品，因此需要在相应不同的持续时间内温育多个样品集合以评估随时间推移样品群体的反应。

技术实现思路

[0004]本公开的一个方面涉及一种方法，其包括：(i)在第一时间段期间用第一激发波长的光照射样品；(ii)在第一时间段期间，根据第一聚焦设置来操作成像器，使得第一发射波长的光被成像器聚焦成像，以获得样品的第一图像；(iii)在第二时间段期间用第二激发波长的光照射样品；(iv)在第二时间段期间，根据第二聚焦设置来操作成像器，使得第二发射波长的光被成像器聚焦成像，以获得样品的第二图像，其中第二聚焦设置不同于第一聚焦设置；(v)获得样品的第三图像，其中第三图像表示当根据第一聚焦设置而成像并由第二激发波长的光照射时处于第二发射波长的样品；以及(vi)通过从第一图像中移除第三图像的一部分来生成样品的改进的第一图像。
[0005]本公开的另一方面涉及一种系统，其包括：(i)光源；(ii)成像器；以及(iii)包括一个或多个处理器的控制器。控制器被编程为执行控制器操作，包括：(a)在第一时间段期间操作光源以用第一激发波长的光照射样品；(b)在第一时间段期间，根据第一聚焦设置来操作成像器，使得第一发射波长的光被成像器聚焦成像，以获得样品的第一图像；(c)在第二时间段期间操作光源以用第二激发波长的光照射样品；(d)在第二时间段期间，根据第二聚焦设置来操作成像器，使得第二发射波长的光被成像器聚焦成像，以获得样品的第二图像，其中第二聚焦设置不同于第一聚焦设置；(e)获得样品的第三图像，其中第三图像表示当根据第一聚焦设置而成像并由第二激发波长的光照射时处于第二发射波长的样品；以及(f)通过从第一图像中移除第三图像的一部分来生成样品的改进的第一图像。
[0006]本公开的又另一方面涉及一种非暂时性计算机可读介质，其被配置成存储至少计算机可读指令，所述计算机可读指令在由计算装置的一个或多个处理器执行时使所述计算装置执行计算机操作实施本文所述的一种或多种方法。
[0007]本公开的又另一方面涉及一种系统，其包括：(i)一个或多个处理器；和(ii)一种
非暂时性计算机可读介质，其被配置成存储至少计算机可读指令，计算机可读指令在由一个或多个处理器执行时使系统执行本文所述的一种或多种方法。
[0008]所属领域的一般技术人员通过适当地参考附图阅读以下详细描述将明白这些以及其它方面、优势和替代方案。此外，应理解，在本
技术实现思路
部分和本文其它地方提供的描述打算通过实例而非限制的方式说明所要求的主题。
附图说明
[0009]图1A描绘了实例造影剂的激发和发射光谱。
[0010]图1B描绘了实例造影剂的激发和发射光谱。
[0011]图1C描绘了实例造影剂的激发光谱。
[0012]图1D描绘了实例造影剂的激发和发射光谱。
[0013]图2描绘了样品的实例显微图像。
[0014]图3A以横截面描绘了显微成像系统的元件。
[0015]图3B以横截面描绘了显微成像系统的元件。
[0016]图3C以横截面描绘了显微成像系统的元件。
[0017]图4A描绘了样品的实例显微图像。
[0018]图4B描绘了样品的实例显微图像。
[0019]图5描绘了实例自动样品成像装置的元件。
[0020]图6是实例方法的流程图。
具体实施方式
[0021]本文描述方法和系统的实例。应理解，词语“示范性”、“实例”和“说明性”在本文中用来表示“充当实例、例子或说明”。本文中被描述为“示范性”、“实例”或“说明性”的任何实施例或特征不一定被解释为比其它实施例或特征优选或有利。此外，本文描述的示范性实施例不意味是限制性的。容易理解的是，所公开的系统和方法的一些方面可以以多种不同的配置来布置和组合。
[0022]I.概述
[0023]可以向样品中添加造影剂以便于对样品成像。此样品可以包括含有感兴趣的细胞的生物样品。造影剂可以包括荧光染料、非荧光染料或颜料、纳米棒或在适当波长下表现出表面等离子体共振的其它导电元件、拉曼染料或改进样品和/或样品内物质的成像的其它物质。在一些实例中，造影剂可被官能化(例如，用抗体)以特异性结合或以其它方式与样品内的感兴趣的物质相互作用。例如，造影剂可被官能化以与蛋白质、特定细胞的表面标记、特定细胞的表面标记、DNA/RNA/等的特定序列，或样品内的一些其它感兴趣的物质或元素特异性结合或以其它方式相互作用。
[0024]造影剂可以提高样品及其内容物的整体可见性。附加地或替代地，光学可区分的多种造影剂可用于促进对多种不同造影剂的独立成像。此类多种不同的造影剂可以在激发光谱、发射光谱或其它特性方面不同，以促进此独立成像。此成像可以通过在相应不同的时间点提供不同造影剂的相应不同激发波长的光来实现。
[0025]在一些实例中，可能难以完全区分不同的造影剂。例如，用于激发样品中的绿色荧
光团的激发波长也可以较小程度地激发样品中的红色荧光团。附加地或替代地，用于检测来自第一造影剂(例如，绿色荧光团)的光的传感器也可以对由另一造影剂(例如，红色荧光团)发射的光敏感。在其它实例中，样品中可存在橙色和近红外荧光团、绿色、橙色和近红外荧光团或一些其它荧光团组。不同造影剂之间的这种“串扰”可能与在不同造影剂的光学特性方面的相似性、检测设备的局限性或其它因素有关。例如，可以使用对由多个不同荧光团发射的光敏感的单个光检测器来对样品成像，以便例如降低设备的成本、大小和/或复杂性。在此实例中，不同的荧光团可以通过在相应不同的时间点提供不同荧光团的相应不同激发波长的光而独立成像。
[0026]然而，在此实例中，多于一种的荧光团可响应特定激发波长的光。例如，较长波长荧光团(例如，红色荧光团)和较短波长荧光团(例如，绿色荧光团)可存在于样品中。从两者发射的光将被成像。为了使较短波长荧光团成像，可提供较短波长荧光团的激发波长的光以照射样品。例如，可以提供波长接近较短波长荧光团的激发光谱中的峰值的光。然而，较长波长荧光团也可能被所提供的光激发(例如，以较低的程度)。这可能是由于较长波长荧光团的激发光谱具有与较短波长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，其包含：在第一时间段期间用第一激发波长的光照射样品；在所述第一时间段期间，根据第一聚焦设置来操作成像器，使得第一发射波长的光被所述成像器聚焦成像，以获得所述样品的第一图像；在第二时间段期间用第二激发波长的光照射所述样品；在所述第二时间段期间，根据第二聚焦设置来操作所述成像器，使得第二发射波长的光被所述成像器聚焦成像，以获得所述样品的第二图像，其中所述第二聚焦设置不同于所述第一聚焦设置；获得所述样品的第三图像，其中所述第三图像表示当根据所述第一聚焦设置而成像并由所述第二激发波长的光照射时处于所述第二发射波长的所述样品；以及通过从所述第一图像中移除所述第三图像的一部分来生成所述样品的改进的第一图像。2.根据权利要求1所述的方法，其中获得所述样品的所述第三图像包含：在第三时间段期间用所述第二激发波长的光照射所述样品；以及在所述第三时间段期间，根据所述第一聚焦设置来操作所述成像器以获得所述样品的所述第三图像。3.根据权利要求1所述的方法，其中获得所述样品的所述第三图像包含修改所述样品的所述第二图像的副本以模拟操作所述成像器以根据所述第一聚焦设置来获得所述第三图像。4.根据权利要求3所述的方法，其中修改所述样品的所述第二图像的所述副本包含使所述样品的所述第二图像模糊。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中根据特定聚焦设置来操作所述成像器包含调整所述成像器的组件与所述样品之间的距离。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述样品是包含多个细胞的生物样品。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其进一步包含：将第一荧光团和第二荧光团引入到所述样品中，其中所述第一荧光团具有对应于所述第一激发波长的激发波长和对应于所述第一发射波长的发射波长，并且其中所述第二荧光团具有对应于所述第二激发波长的激发波长和对应于所述第二发射波长的发射波长。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其进一步包含：获得所述样品的第四图像，其中所述第四图像表示当根据所述第二聚焦设置而成像并由所述第一激发波长的光照射时处于所述第一发射波长的所述样品；以及通过生成所述第二图像和所述第四图像的加权组合来生成所述样品的改进的第二图像；其中生成所述样品的改进的第一图像包含生成所述第一图像和所述第三图像的加权组合。9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其进一步包含：在第三时间段期间用第三激发波长的光照射所述样品；在所述第三时间段期间，根据第三聚焦设置来操作所述成像器，使得第三发射波长的
光被所述成像器聚焦成像，以获得所述样品的第四图像，其中所述第三聚焦设置不同于所述第一聚焦设置和所述第二聚焦设置；获得所述样品的第五图像，其中所述第五图像表示当根据所述第二聚焦设置而成像并由所述第三激发波长的光照射时处于所述第三发射波长的所述样品；通过从所述第二图像中移除所述第五图像的一部分来生成所述样品的改进的第二图像；以及获得所述样品的第六图像，其中所述第六图像表示当根据所述第一聚焦设置而成像并由所述第三激发波长的光照射时处于所述第三发射波长的所述样品；其中生成所述样品的改进的第一图像进一步包括将所述第六图像的一部分包括到所述第一图像中。10.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其进一步包含：在第三时间段期间用第三激发波长的光照射所述样品；在所述第三时间段期间，根据第三聚焦设置来操作所述成像器，使得第三发射波长的光被所述成像器聚焦成像，以获得所述样品的第四图像，其中所述第三聚焦设置不同于所述第一聚焦设置和所述第二聚焦设置；通过以下方式生成所述样品的改进的第四图像：获得所述样品的第五图像，其中所述第五图像表示当根据所述第三聚焦设置而成像并由所述第一激发波长的光照射时处于所述第一发射波长的所述样品；获得所述样品的第六图像，其中所述第六图像表示当根据所述第三聚焦设置而成像并由所述第二激发波长的光照射时处于所述第二发射波长的所述样品；以及生成所述第四图像、所述第五图像和所述第六图像的加权组合；通过以下方式生成所述样品的改进的第二图像：获得所述样品的第七图像，其中所述第七图像表示当根据所述第二聚焦设置而成像并由所述第一激发波长的光照射时处于所述第一发射波长的所述样品；获得所述样品的第八图像，其中所述第八图像表示当根据所述第二聚焦设置而成像并由所述第三激发波长的光照射时处于所述第三发射波长的所述样品；以及生成所述第二图像、所述第七图像和所述第八图像的加权组合；其中生成所述样品的改进的第一图像包含：获得所述样品的第九图像，其中所述第九图像表示当根据所述第一聚焦设置而成像并由所述第三激发波长的光照射时处于所述第三发射波长的所述样品；以及生成所述第一图像、所述第三图像和所述第九图像的加权组合。11.一种系统，其包含：光源；成像器；以及控制器，其中所述控制器包含一个或多个处理器，其中所述控制器被编程以执行控制器操作，所述控制器操...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：埃森仪器公司dba埃森生物科学公司，
类型：发明
国别省市：