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一种三维单分子快速追踪方法和系统技术方案

技术编号:40553623 阅读:24 留言:0更新日期:2024-03-05 19:13
本发明专利技术涉及一种三维单分子快速追踪方法和系统,方法包括:获取激活后的待测物的荧光,对荧光进行追踪,得到待测物中待测分子的对称指数点扩散函数图像;基于对称指数点扩散函数图像中对称指数点扩散函数旁瓣的中心连线的中点在成像面上的位置确定待测分子的横向位置;基于对称指数点扩散函数图像中对称指数点扩散函数旁瓣的中心连线的距离和方向确定待测分子的轴向位置;基于待测分子的横向位置和轴向位置确定待测分子的空间坐标位置,根据待测分子的空间坐标位置的变化绘制运动的待测分子的三维运动轨迹。与现有技术相比,本发明专利技术具有提高多分子快速追踪的景深等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学显微成像,尤其是涉及一种三维单分子快速追踪方法和系统


技术介绍

1、生命科学的快速发展要求人们从单细胞和单分子水平上实现实时、原位、活体地来理解物质之间的相互作用及生命过程。在完整的活体细胞下,实时追踪细胞内分子的动态特性对于研究病毒感染机制以及核酸大分子之间的相互作用规律等关键科学问题至关重要,有助于更好地理解神经系统疾病的发生机制以及药物的干预机制,从而加快新型药物的研发进度。但分子在细胞内的运动往往是一个快速的三维过程,在整个细胞内同时监控多个分子的实时运动过程有助于更高效、客观的研究分子的动态特性,是生命科学的迫切需求,也是对成像科学的重大挑战。

2、在单分子追踪方法(spt)中,常用的手段是带高速相机的宽场荧光显微镜对荧光标记粒子的运动进行成像,但得到的往往是二维平面内粒子运动的信息,无法获得粒子在轴向上的运动情况。激光共聚焦显微技术或多光子显微技术虽然可以实现组织光学切片、三维重构以及对样品中某些特定的成份进行定性和定量分析。但是该方法需要逐点、逐行、逐面扫描成像,时间分辨率低。超分辨显微技术,如sted,sto本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种三维单分子快速追踪方法,其特征在于,方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种三维单分子快速追踪方法,其特征在于,对荧光进行追踪,得到待测物中待测分子的对称指数点扩散函数图像的具体步骤为:

3.根据权利要求2所述的一种三维单分子快速追踪方法,其特征在于,采用拼接指数相位对点扩散函数进行调制,并进行优化,生成优化后的对称指数点扩散函数的具体步骤为:

4.根据权利要求3所述的一种三维单分子快速追踪方法,其特征在于,指数相位为:

5.根据权利要求4所述的一种三维单分子快速追踪方法,其特征在于,正离焦双指数相位和负离焦双指数相位为:

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【技术特征摘要】

1.一种三维单分子快速追踪方法,其特征在于,方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种三维单分子快速追踪方法,其特征在于,对荧光进行追踪,得到待测物中待测分子的对称指数点扩散函数图像的具体步骤为:

3.根据权利要求2所述的一种三维单分子快速追踪方法,其特征在于,采用拼接指数相位对点扩散函数进行调制,并进行优化,生成优化后的对称指数点扩散函数的具体步骤为:

4.根据权利要求3所述的一种三维单分子快速追踪方法,其特征在于,指数相位为:

5.根据权利要求4所述的一种三维单分子快速追踪方法,其特征在于,正离焦双指数相位和负离焦双指数相位为:

6.根据权利要求5所述的一种三维单分子快速追踪方法,其特征在于,拼接指数相位为:

7.根据权利要求3所述的一种三维单分子快速追踪方法,其特征在于,通过菲涅尔近似成像逆运算对初始的对称指数点扩散函数进行优化,得到优化后的对称指数点扩散函数的具体步骤为:

【专利技术属性】
技术研发人员:王发民谭咏怡刘慧坚王驰
申请(专利权)人:上海大学
类型:发明
国别省市:

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