一种基于光学断层重建策略的三维荧光显微成像方法技术

本发明专利技术提供一种基于光学断层重建策略的三维荧光显微成像方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，利用光可切换荧光探针对重建区域内生物组织的细胞进行荧光显微成像，测得荧光值ζ(r)。步骤S2，根据一阶波恩近似，得到荧光值ζ(r)。步骤S3，根据漫射方程，求出格林函数。步骤S4，结合边界条件，利用有限元方法和稀疏重建方法进行求解，得到某一成像时刻细胞内荧光探针的三维分布。步骤S5，根据计算得到的所有成像时刻细胞内荧光探针的三维分布叠加生成三维荧光定位显微图像。本发明专利技术将光学断层重建方法与超高分辨荧光显微技术相结合，通过构建超分辨荧光显微三维重建模型，进行快速三维成像，提高了三维成像的空间分辨率。提高了三维成像的空间分辨率。提高了三维成像的空间分辨率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光学断层重建策略的三维荧光显微成像方法


[0001]本专利技术涉及一种基于光学断层重建策略的三维荧光显微成像方法。

技术介绍

[0002]作为近几年发展起来的一门新的荧光显微成像技术，超高分辨荧光显微成像技术(Super
‑
ResolutionFluorescence Microscopy)[例如：随机光学重构显微成像(Stochastic Optical Reconstruction Microscopy，STORM)及光敏定位显微成像PALM(Photoactivated Localization Microscopy)]，突破了光学衍射极限，能够使侧向空间分辨率提高至20～50nm，即能够在单分子水平(纳米尺度)上对活细胞的胞内细胞器或分子结构进行成像，这将有助于在分子水平上理解生物过程的分子机制以及疾病的分子基础。
[0003]随着生物医学的发展，科研人员更希望能够在纳米尺度下观察细胞的三维结构及其空间关系，即进行三维超高分辨成像。然而，目前的荧光显微三维成像，主要是通过改变光路设计的方式来完成。其优点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光学断层重建策略的三维荧光显微成像方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，利用光可切换荧光探针对重建区域内生物组织的细胞进行荧光显微成像，测得荧光值ζ(r)；步骤S2，根据一阶波恩近似，荧光值ζ(r)的具体表达式为：式中，V是重建区域，格林函数为发射谱段光子在细胞内的传播，格林函数为激发谱段光子在细胞内的传播；步骤S3，根据漫射方程，求出所述格林函数和所述格林函数步骤S4，结合边界条件，利用有限元方法和稀疏重建方法进行求解，得到某一成像时刻细胞内荧光探针的三维分布n；步骤S5，根据所有成像时刻计算得到的n叠加生成三维荧光定位显微图像。2.根据权利要求1所述的一种基于光学断层重建策略的三维荧光显微成像方法，其特征在于：其中，所述步骤S4包括以下步骤：步骤S4
‑
1，根据有限元方法，将所述重建区域V离散成小的网格后，得到有限元传播方程，具体表达式为：ζ(r)＝W
×
n式中，W是一个N
data
×
N
voxels
的权重矩阵，是格林函数和所述格林函数在有限元传播中的矩阵，N
data
为所有源
‑
检测点对的总数，N
voxels
为所述重建区域所有体素的总数；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘欣，刘成成，李博艺，他得安，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：