一种近红外荧光显微装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及显微装置技术领域，公开一种近红外荧光显微装置，包括荧光显微镜、近红外相机(8)和光谱仪(9)，所述荧光显微镜用于将激光引射至样品上以激发样品生成近红外荧光束，所述近红外荧光束经过所述分束系统分为第一近红外荧光束和第二近红外荧光束，所述第一近红外荧光束入射所述近红外相机(8)，所述第二近红外荧光束入射所述光谱仪(9)。相比于现有技术，由于本发明专利技术使用分束系统将近红外荧光束分成两束近红外荧光束，两束近红外荧光束分别入射光谱仪和近红外相机，通过光谱仪测量样品的生物组织的光谱信息，并且通过近红外相机对样品的生物组织进行荧光成像，实现了近红外显微镜兼具显微光谱功能。镜兼具显微光谱功能。镜兼具显微光谱功能。

【技术实现步骤摘要】
一种近红外荧光显微装置


[0001]本专利技术涉及显微装置
，特别是涉及一种近红外荧光显微装置。

技术介绍

[0002]目前，荧光显微镜已经成为生物医学研究中的常用工具，它使用激发光照射标记特定组织、细胞、亚细胞结构的荧光探针，收集探针发射的荧光信号进行成像，可以对生物体内的特定目标进行示踪。然而，实验室中常用的荧光显微镜都是在可见光波段(400～700nm)进行成像，众所周知，很多生物体都是不透明的，可见光在生物组织内的穿透深度很差。因此，可见光波段的荧光显微镜对生物组织成像时的样品厚度一般不能超过100μm，这就大大限制了荧光显微镜在生物医学研究中的应用。
[0003]近红外荧光成像是近年来新兴的一种荧光成像技术，它在近红外波段(800～1700nm)进行成像，由于近红外光的波长长，散射低，在生物组织中的穿透深度更大，可以达到3～6mm，因此可以满足较厚组织、完整器官中荧光成像的需求，这使得近红外荧光成像成为化学、生物学、医学等领域的研究热点。现在已经有一些能够在近红外波段进行成像的荧光显微镜实现了产业化。然而，这些近红外荧光显微镜均只能对某一波段进行成像，而无法测量生物组织中荧光材料的发射光谱。由于生物组织的影响，荧光材料的发射光谱经常会与体外时不同，而荧光发射光谱的变化将给出生物组织与荧光材料相互作用的重要信息，这就使得研究人员迫切需要一种兼具显微光谱功能的近红外荧光显微装置。
[0004]现有技术公开了一种高尔基体靶向亚铁离子荧光探针及其制备方法和应用，属于亚铁离子探针
本专利技术探针分子式为：C27H42N2O4，具有如下结构式：本专利技术提供了一种准确性较高的能检测水环境和离体活细胞环境中高尔基体内亚铁离子的荧光分析法。探针与亚铁离子响应后，460nm处荧光强度增强。探针还可以通过共聚焦荧光显微镜检测离体活细胞中高尔基体内的亚铁离子，并进行荧光成像。该专利公开了通过探针获取460nm处的荧光成像，并未公开如何获取荧光材料的发射光谱以及如何获取更深处的荧光成像，这就使得研究人员迫切需要一种可以测量生物组织的深度大于460nm处的荧光光谱的近红外荧光显微装置。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种兼具显微光谱功能的近红外荧光显微装置。
[0006]为了实现上述目的，现提出的方案如下：
[0007]一种近红外荧光显微装置，其特征在于，包括荧光显微镜、分束系统、近红外相机和光谱仪，所述荧光显微镜用于将激光引射至样品上以激发样品生成近红外荧光束，所述近红外荧光束经过所述分束系统分为第一近红外荧光束和第二近红外荧光束，所述第一近红外荧光束入射所述近红外相机，所述第二近红外荧光束入射所述光谱仪。
[0008]可选的，所述荧光显微镜包括第一消色差透镜、二向色镜、反射镜和物镜，所述分束系统包括分束镜，所述荧光显微镜用于将激光引射至样品上以激发样品生成近红外荧光
束，所述近红外荧光束经过所述分束系统得到第一近红外荧光束和第二近红外荧光束，包括：
[0009]所述激光经过所述第一消色差透镜，被所述二向色镜反射后，再经过所述反射镜反射进入所述物镜，通过所述物镜激发所述样品，得到所述样品产生的近红外荧光束；
[0010]所述近红外荧光束被所述物镜收集，经所述反射镜反射，穿透所述二向色镜，被所述分束镜分为所述第一近红外荧光束和第二近红外荧光束。
[0011]可选的，该装置还包括第二消色差透镜和滤光片，所述第二近红外荧光束穿透所述第二消色差透镜后，经过所述滤光片入射所述近红外相机。
[0012]可选的，所述二向色镜的光轴与所述第一消色差透镜的光轴成45度角设置，使所述二向色镜将所述第一消色差透镜投射的激光偏转90
°
投射至所述反射镜；
[0013]所述分束镜的光轴与所述二向色镜的光轴成45度角设置，使所述近红外荧光束经过所述分束镜分束的所述第一近红外荧光束和所述第二近红外荧光束互为垂直光束。
[0014]可选的，所述反射镜的光轴与所述二向色镜的光轴成45度角放置，且所述反射镜的光轴与所述物镜的光轴位于同一直线上，使所述反射镜将所述二向色镜投射的激光偏转90
°
后垂直射入所述物镜。
[0015]可选的，所述第一消色差透镜和第二消色差透镜的焦距范围为30～200mm。
[0016]可选的，所述二向色镜为长波通，截止波长大于所述激光波长。
[0017]可选的，所述分束镜的分束比例为10:90～90:10，工作波长包含1000～1700nm波段。
[0018]可选的，所述近红外相机的感光芯片为InGaAs阵列，分辨率为320
×
256或640
×
512，像元尺寸为10μm、15μm或20μm，帧速率大于或等于50Hz，响应波长范围为900～1700nm，暗电流小于或等于150e
‑
，读出噪声小于或等于50e
‑
。
[0019]可选的，所述光谱仪检测范围包含900～1700nm波段，波长分辨率低于10nm。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0021]本专利技术通过使用分束系统将近红外荧光束分成两束近红外荧光束，两束近红外荧光束分别入射光谱仪和近红外相机，通过光谱仪测量生物组织的光谱信息，并且通过近红外相机对生物组织进行荧光成像。在使用时，准直激光经过第一消色差透镜，被二向色镜反射后经过物镜聚焦用于激发样品，样品生成的近红外荧光束被物镜收集，近红外荧光束穿透二向色镜被分束镜分为两束，一束进入光谱仪，另一束经第二消色差透镜、滤光片，在近红外相机上成像，实现了近红外显微镜兼具显微光谱功能。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例提供的近红外荧光显微装置结构示意图；
[0023]图2是本专利技术实施例提供的具体应用场景的显微成像结果图；
[0024]图3是本专利技术实施例提供的具体应用场景的样品荧光发射光谱的测量图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]实施例一
[0027]为了实现近红外显微镜兼具显微光谱功能，在本专利技术的一些实施例中，提供了一种近红外荧光显微装置，近红外荧光显微装置可以包括荧光显微镜、分束系统、近红外相机8和光谱仪9。
[0028]具体的，荧光显微镜可以用于将激光引射至样品上以激发样品生成近红外荧光束，近红外荧光束经过分束系统分为第一近红外荧光束和第二近红外荧光束，第一近红外荧光束入射近红外相机8，第二近红外荧光束入射光谱仪9，近红外相机8可以通过第一近红外荧光束对样品的生物组织进行荧光成像，光谱仪9可以通过第二近红外荧光束测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近红外荧光显微装置，其特征在于，包括荧光显微镜、分束系统、近红外相机(8)和光谱仪(9)，所述荧光显微镜用于将激光引射至样品上以激发样品生成近红外荧光束，所述近红外荧光束经过所述分束系统分为第一近红外荧光束和第二近红外荧光束，所述第一近红外荧光束入射所述近红外相机(8)，所述第二近红外荧光束入射所述光谱仪(9)。2.根据权利要求1所述的近红外荧光显微装置，其特征在于，所述荧光显微镜包括第一消色差透镜(1)、二向色镜(2)、反射镜(3)和物镜(4)，所述分束系统包括分束镜(5)，所述荧光显微镜用于将激光引射至样品上以激发样品生成近红外荧光束，所述近红外荧光束经过所述分束系统得到第一近红外荧光束和第二近红外荧光束，包括：所述激光经过所述第一消色差透镜(1)，被所述二向色镜(2)反射后，再经过所述反射镜(3)反射进入所述物镜(4)，通过所述物镜(4)激发所述样品，得到所述样品产生的近红外荧光束；所述近红外荧光束被所述物镜(4)收集，经所述反射镜(3)反射，穿透所述二向色镜(2)，被所述分束镜(5)分为所述第一近红外荧光束和第二近红外荧光束。3.根据权利要求1所述的近红外荧光显微装置，其特征在于，该装置还包括第二消色差透镜(6)和滤光片(7)，所述第二近红外荧光束穿透所述第二消色差透镜(6)后，经过所述滤光片(7)入射所述近红外相机(8)。4.根据权利要求2所述的近红外荧光显微装置，其特征在于，所述二向色镜(2)的光轴与所述第一消色差透镜(1)的光轴成45度角设置，使所述二向色镜(2)将所述第一消色差透镜(1)投射的激光偏转90
°
投射至所述反射镜(3)；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：田野，邱小忠，王乐禹，
申请(专利权)人：南方医科大学，
类型：发明
国别省市：