【技术实现步骤摘要】
基于多通道的超多复用荧光激发光谱成像系统
[0001]本专利技术属于荧光光谱显微成像领域,特别涉及一种基于多通道的超多复用荧光激发光谱成像系统。
技术介绍
[0002]荧光光谱成像技术通过解析不同目标独特的光谱特征,是对多个事件或者多种结构进行并行探测的有力手段;在生命科学、医学、材料科学等相关领域具有重要的应用。其包含两个信息维度,即荧光发射光谱(emission spectrum)与荧光激发光谱(excitation spectrum)。通常的光谱成像技术是基于荧光发射光谱实现的,即在荧光信号的收集通路上放置分光元件(光栅或者棱镜)来获得探测位点的完整的光谱信息。目前的荧光发射光谱成像技术能够同时对多大4种不同的目标进行观测。虽然这种光谱采集方式在技术实现上更为直接,但是逐点扫描的成像方式极大地限制了光谱成像速度(大于5秒/帧),这对高度动态目标的观测是不够的。另一个维度,与发射光谱不同,激发光谱成像却可以在宽场条件下采集样品的信息,从而大大提高光谱成像的速度,满足对高度动态目标的成像需求,成为最近发展起来的一个更具潜力的成像工具。由于激发光谱并不随着荧光信号探测端的硬件(比如探测器、滤光片等)改变和不同,整个成像系统的可扩展性、可迁移性也大大增加;而单一通道的荧光信号探测也避免了多通道探测中像差对后续图像配准的干扰。
[0003]但是目前的荧光激发光谱成像最多只能实现对六种不同目标结构的同时成像,这给实际成像应用中还是带来了挑战。一方面是细胞内部的结构非常复杂,六种成像目标往往不能满足对感兴趣空间结构或 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于多通道的超多复用荧光激发光谱成像系统,其特征在于,包括:用于输出宽带光谱(2)的宽带光源(1);用于产生单波长光束(5)的激发波长选择器件(4);用于实现宽场荧光激发的激发光扩束单元(7)以及通道切换单元(8);用于进行荧光激发和收集的物镜(9)以及探测的宽场相机部分(12);用于实现相机帧率和激发波长同步的信号控制与同步单元(13);以及,用于实现光谱图像分解以及图像显示部分。2.根据权利要求1所述的基于多通道的超多复用荧光激发光谱成像系统,其特征在于,所述宽带光源(1)具有覆盖可见光到近红外波段400纳米
‑
2200纳米的连续光谱输出(2),线性偏振片(3)置于其后用于产生线性偏振光束。3.根据权利要求1所述的基于多通道的超多复用荧光激发光谱成像系统,其特征在于,所述激发波长选择器件(4)产生单波长光束(5);信号控制与同步单元(13)同步激发波长选择器件(4)和宽场相机(12)的帧率,使得每一帧荧光图像F1,F2,
……
F
N
与激发波长λ1,λ2,
……
λ
N
一一对应;线性偏振片(6)的光轴与(3)垂直,用于过滤杂光。4.根据权利要求3所述的基于多通道的超多复用荧光激发光谱成像系统,其特征在于,激发波长选择器件(4)产生的单波长光束(5)的中心波长λ1,λ2,
……
λ
N
在与样品(10)中成像目标的激发光谱的峰值位置一致的前提下均匀分布于通道切换单元(8)中三个通道的波长范围内。5.根据权利要求1所述的基于多通道的超多复用荧光激发光谱成像系统,其特征在于,所述激发光扩束单元(7)包括:用于扩大光束直径的透镜(7
‑
1)和(7
‑
2);用于实现宽场成像,将光束聚焦于透镜(9)后焦面的透镜(7
‑
3)。6.根据权利要求1所述的基于多通道的超多复用荧光激发光谱成像系统,其特征在于,所述通道切换单元(8)包括:用于安装三个通道滤光片组,同时切换不同波长通道的机械转盘(8
‑
10)用于覆盖短波范围350纳米
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500纳米的通道1,包括:用于过滤激发光波长的短通滤光片(8
‑
1);用于实现光束偏转,进入显微物镜(9)的二向色镜(8
‑
2);用于过滤荧光信号中残留激发波长的长通滤光片(8...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈琨,曾虎,
申请(专利权)人:成都超分光学科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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