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一种多模态超分辨光学系统及成像方法技术方案

技术编号:41267547 阅读:31 留言:0更新日期:2024-05-11 09:23
本发明专利技术涉及一种多模态超分辨光学系统及成像方法,照明模块发射用于激发样品的激发光,信号引导模块包括将来自照明模块的激发光引导至样品的引导物镜以及收集来自样品的荧光信号的收集物镜,套筒透镜模块将来自收集物镜的荧光信号引导至多模态成像模块,多模态成像模块获取荧光信号的光谱信息并将荧光信号分离偏振变量并形成不同角度的偏振光束,图像传感器基于光谱信息和多个不同角度的偏振光束进行成像。与现有技术相比,本发明专利技术基于单分子定位超分辨成像原理,同时引入包括色散单元和偏振单元的多模态成像模块,从而可以获得结构信息以外更多维度上的信息,包括荧光分子三维空间位置、光谱信息和偏振信息,实现结构和功能的同步观测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学成像与图像处理领域,尤其是涉及一种多模态超分辨光学系统及成像方法


技术介绍

1、具有活细胞成像能力的光学显微镜是生物医学研究的主要工具。但传统光学显微镜由于其分辨率受限于光学衍射极限(~200-500nm),极大的限制了其研究生物纳米结构的能力。在过去的十年中,超分辨光学显微镜技术的进步使研究人员能够分辨过去认为无法通过光学显微镜检测的细节。2014年诺贝尔化学奖强调了超分辨光学成像技术在揭示生物分子过程中的重要性,表彰了受激辐射损耗显微成像技术(stimulated emissiondepletion microscopy,sted)和单分子定位显微技术(single molecule localizationmicroscopy,smlm)在突破光学衍射极限上的重要贡献。其中单分子定位显微技术通过对时空上离散的单分子荧光发射事件的概率位置进行精确定位,能够获得分辨率达到10-20nm的标记结构图像。这一系列技术使研究人员对纳米级细胞结构有了更好的理解。

2、然而,现有的单分子定位显微镜仅能单一获取结构信息,通过现有的单分本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多模态超分辨光学系统,其特征在于,包括照明模块、信号引导模块、套筒透镜模块、多模态成像模块和图像传感器,所述照明模块包括被配置为发射用于激发样品的激发光的光源,所述信号引导模块包括被配置为将来自所述照明模块的激发光引导至样品的引导物镜以及被配置为收集来自样品的荧光信号的收集物镜,所述套筒透镜模块被配置为将来自所述收集物镜的荧光信号引导至所述多模态成像模块,所述多模态成像模块设置在套筒透镜模块与图像传感器之间,被配置为获取荧光信号的光谱信息并将荧光信号分离偏振变量并形成不同角度的偏振光束,所述图像传感器被配置为对来自多模态成像模块的光谱信息和多个不同角度的偏振光束进行成像。

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【技术特征摘要】

1.一种多模态超分辨光学系统,其特征在于,包括照明模块、信号引导模块、套筒透镜模块、多模态成像模块和图像传感器,所述照明模块包括被配置为发射用于激发样品的激发光的光源,所述信号引导模块包括被配置为将来自所述照明模块的激发光引导至样品的引导物镜以及被配置为收集来自样品的荧光信号的收集物镜,所述套筒透镜模块被配置为将来自所述收集物镜的荧光信号引导至所述多模态成像模块,所述多模态成像模块设置在套筒透镜模块与图像传感器之间,被配置为获取荧光信号的光谱信息并将荧光信号分离偏振变量并形成不同角度的偏振光束,所述图像传感器被配置为对来自多模态成像模块的光谱信息和多个不同角度的偏振光束进行成像。

2.根据权利要求1所述的一种多模态超分辨光学系统,其特征在于,所述多模态成像模块包括中继透镜、具有色散功能的光学元件、柱面透镜、无偏振效应分束装置、第一偏振分束器、消色差半波片、第二偏振分束器和投影透镜;

3.根据权利要求1所述的一种多模态超分辨光学系统,其特征在于,所述多模态成像模块包括中继透镜、第一无偏振效应分束装置、柱面透镜、第二无偏振效应分束装置、第一偏振分束器、消色差半波片、第二偏振分束器、具有色散功能的光学元件和投影透镜;

4.根据权利要求1所述的一种多模态超分辨光学系统,其特征在于,所述收集物镜的数量为两个,所述套筒透镜模块的数量为两个,第一套筒透镜模块被配置为将来自第一收集物镜的荧光信号引导至所述多模态成像模块,第二套筒透镜模块被配置为将来自第二收集物镜的荧光信号引导至所述多模态成像模块,所述图像传感器的数量为2个,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:董必勤徐磊徐丹丹卢俊
申请(专利权)人:复旦大学
类型:发明
国别省市:

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