一种采集多种荧光信号超微型显微成像系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种采集多种荧光信号超微型显微成像系统，解决了常规显微成像设备采集的信号为单信号，信号采集过程受小鼠活动干扰，会采集到干扰信号等问题，包括显微镜镜体与视频采集卡，所述显微镜镜体包括用以多种激发光发光的光源模块、二向色镜、用以将荧光滤波为单色光的滤光片组、光路组件与CMOS芯片，所述二向色镜用以反射激发光并透过荧光，所述光路组件模块能够将单色光收集至CMOS芯片成像范围内，所述CMOS芯片与视频采集卡通过时分复用的方式区分不同单色激发光激发所得的荧光信号，所述视频采集卡用以生成CMOS芯片成像信号与激发光控制信号并一一对齐。成像信号与激发光控制信号并一一对齐。成像信号与激发光控制信号并一一对齐。

【技术实现步骤摘要】
一种采集多种荧光信号超微型显微成像系统


[0001]本技术涉及荧光生物成像
，尤其涉及一种采集多种荧光信号超微型显微成像系统。

技术介绍

[0002]荧光标记物和标记方法的出现极大地推动了荧光显微成像的发展。长期以来，远场荧光显微镜凭借其非接触、无损伤、可选择激发、信号光相对于激发光红移(有利于信号光和激发光的分离)等优点，成为生命科学探索中最强大的观测工具之一。它能够在亚细胞、细胞、组织乃至活体水平追踪各种生物信息，目前已被广泛用于疾病诊断、分子检测、药物分布和代谢等诸多方面。其基本原理是：将荧光分子作为探针对生物组织的某种生物大分子进行特异性标记，通过探测受激荧光分子发射的荧光信号，从而获取样品的空间位置信息。一般来说，蓝色激发光可激发出绿色荧光信号，黄色激发光可激发出红色荧光信号。
[0003]超微型显微成像系统是利用高精度机械和光学设计加工技术以及微型化的成像芯片(CMOS或CCD)实现的一种微型化光学成像设备，在实验室小鼠的实时荧光检测领域有着广泛的应用。超微型显微成像系统实时探测得到的视频图像可清晰显示小鼠大脑内此处神经元的具体活动情况，视频中可分辨的单个细胞的亮度信息可用于表征神经元发放的强度。
[0004]目前市面上常见的产品只能采集单种颜色荧光信号，具体来说，大部分超微型显微成像系统可采集的是绿色荧光信号，由于所采集的信号部分来自于清醒自由活动的小鼠，因此信号采集过程中不可避免会采集到干扰信号。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，本技术提出了一种能够在同位点实现两种荧光信号的激发和采集、提高实验结果的准确性的采集多种荧光信号超微型显微成像系统。
[0006]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种采集多种荧光信号超微型显微成像系统，包括显微镜镜体与视频采集卡，所述显微镜镜体包括用以多种激发光发光的光源模块、二向色镜、用以将荧光滤波为单色光的滤光片组、光路组件与CMOS芯片，所述二向色镜用以反射激发光并透过荧光，所述光路组件模块能够将单色光收集至CMOS芯片成像范围内，所述CMOS芯片与视频采集卡通过时分复用的方式区分不同单色激发光激发所得的荧光信号，所述视频采集卡用以生成CMOS芯片成像信号与激发光控制信号并一一对齐。
[0007]进一步地，所述视频采集卡能够对CMOS芯片采集图像计数并保存为视频文件，所述视频采集卡与外界计算机模块通信，所述计算机模块包括分析模块与采集模块，所述采集模块用以读取视频采集卡内视频文件。
[0008]进一步地，所述CMOS芯片参数存储在视频采集卡内部寄存器内，所述采集模块通
过访问寄存器地址去读取或修改CMOS芯片参数。
[0009]进一步地，所述分析模块为基于MATLAB的撰写，所述分析模块用以对视频文件文件分析处理。
[0010]进一步地，所述光源模块包括蓝色激发光与黄色激发光，对应激发小鼠脑内绿色荧光与红色荧光。
[0011]进一步地，所述光源模块激发光光源稳定度为
±
1％。
[0012]与现有技术相比，本技术的有益效果包括：通过内置的双光源和光路结构可在同位点实现两种荧光信号的激发和采集，包括绿色荧光和红色荧光，因此可将红色荧光作为对照通道，来校正由于运动对绿色荧光采集造成的影响，提高实验结果的准确性。
附图说明
[0013]参照附图来说明本技术的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本技术的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中
[0014]图1示意性显示了根据本技术一个实施方式提出的总体模块流程图；
[0015]图2示意性显示了根据本技术一个实施方式提出的信号采集示意图；
[0016]图3示意性显示了根据本技术一个实施方式提出的整体结构示意图。
[0017]图中标号：1、相机；2、透镜；3、滤光片；4、光源模块；5、二向色镜；6、物镜。
具体实施方式
[0018]容易理解，根据本技术的技术方案，在不变更本技术实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本技术的技术方案的示例性说明，而不应当视为本技术的全部或者视为对本技术技术方案的限定或限制。
[0019]根据本技术的一实施方式结合图1
‑
图3示出。
[0020]一种采集多种荧光信号超微型显微成像系统，包括显微镜镜体与视频采集卡，显微镜镜体包括用以多种激发光发光的光源模块4、二向色镜5、用以将荧光滤波为单色光的滤光片3组、光路组件与CMOS芯片。
[0021]如图3所示，对于光源模块4，在本实施例中主要包括蓝色激发光与黄色激发光，对应激发小鼠脑内绿色荧光与红色荧光，光源模块4的激发光光源稳定度为
±
1％，从而不影响激发所得的荧光的记录，具体使用时，在小鼠头部放置物镜6，而光源模块4稳定发光后，二向色镜5能够将激发光反射并透过荧光，而后，荧光依次透过滤光片3和透镜2，实现将荧光滤波为单色光，于此同时，内部的光路组件模块能够将单色光收集至相机1内CMOS芯片成像范围内。
[0022]对于后续信号处理，CMOS芯片与视频采集卡通过时分复用的方式区分不同单色激发光激发所得的荧光信号，视频采集卡用以生成CMOS芯片成像信号与激发光控制信号并一一对齐，视频采集卡能够对CMOS芯片采集图像计数并保存为视频文件，视频采集卡与外界计算机模块通信，计算机模块包括分析模块与采集模块。
[0023]采集模块可将视频采集卡传输至电脑的视频流存储为视频格式文件，并记录视频
传输的时间信息，分析模块可对视频进行合并剪切处理，并对运动造成的干扰进行校正，通过一系列的数据处理将视频信号提取成为单个细胞的荧光信号的曲线信号，即如图2所示，分析模块可通过处理得到的单细胞的荧光变化曲线，采用红色荧光信号的变化曲线作为对比通道，来校正运动等人为干扰对绿色荧光信号记录产生的影响。
[0024]而对于CMOS芯片参数，其主要存储在视频采集卡内部寄存器内，采集模块通过访问寄存器地址去读取或修改CMOS芯片参数，如设置CMOS芯片的曝光时间和增益等参数，分析模块为基于MATLAB的撰写，可便捷实现分析功能的扩展。
[0025]本技术的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本技术技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本技术的保护范围内。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采集多种荧光信号超微型显微成像系统，其特征在于：包括显微镜镜体与视频采集卡，所述显微镜镜体包括用以多种激发光发光的光源模块、二向色镜、用以将荧光滤波为单色光的滤光片组、光路组件与CMOS芯片，所述二向色镜用以反射激发光并透过荧光，所述光路组件模块能够将单色光收集至CMOS芯片成像范围内，所述CMOS芯片与视频采集卡通过时分复用的方式区分不同单色激发光激发所得的荧光信号，所述视频采集卡用以生成CMOS芯片成像信号与激发光控制信号并一一对齐。2.根据权利要求1所述的一种采集多种荧光信号超微型显微成像系统，其特征在于：所述视频采集卡能够对CMOS芯片采集图像计数并保存为视频文件，所述视频采集卡与外界计算机模块通信，所述计算机模块包括分析模块与采集模块，所述采集模块用...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海燕，罗平平，
申请(专利权)人：南京超微远达技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：