一种结构化照明的光切片荧光显微成像方法和装置

    公开(公告)号:CN108680544B

    公开(公告)日:2021-04-06

    申请号:CN201810367723.3

    申请日:2018-04-23

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种结构化照明的光切片荧光显微成像方法和系统,属于光学成像技术领域,包括光源、承载荧光样品的样品台和检测荧光样品发出荧光的检测系统;光源和样品台间设有沿光路依次布置的:将光束变为径向偏振光的偏振片和径向偏振转换器;对径向偏振光进行相位调制的相位掩模板;对调制后的光束进行衍射的衍射光栅;以及移动荧光样品上照明图案的振镜;由振镜出射的光束从Y向照射到荧光样品上,检测系统从Z向收集荧光;还包括一处理器,控制振镜从X向移动照明的照明图案和控制样品台在Z向移动,并对检测系统收集的光强分布图像进行处理和重构,生成样品的三维图像。通过该装置和方法形成的光束,在具有较小的主瓣的同时具有较大的视场。

    一种基于荧光差分法的晶格光切片荧光显微成像装备及方法

    公开(公告)号:CN110220875B

    公开(公告)日:2020-11-24

    申请号:CN201910497500.3

    申请日:2019-06-10

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种基于荧光差分法的晶格光切片荧光显微成像装备及方法,包括照明系统,承载样品的样品台,检测样品发出的荧光的检测系统以及处理器;照明系统包括沿光路依次布置的激光器,用于改变光束横截面的柱面镜组,用于光束相位调制的空间光调制器,用于透过环形光束的光阑,用于扫描的第一振镜,用于改变光片干涉的轴向位置的第二振镜;检测系统包括探测物镜和相机,收集荧光得到晶格光片照明的图像;处理器用于控制空间光调制器、第二振镜和探测物镜,并重构出三维的荧光样品的成像结果。本发明提高了晶格光片照明显微镜的轴向分辨率,并且可以在原有晶格光片显微镜的结构基础上直接进行数据采集,提高获得三维图像数据集的轴向分辨率。

    基于移频的三维超分辨光切片荧光显微成像方法和装置

    公开(公告)号:CN109870441B

    公开(公告)日:2021-05-04

    申请号:CN201910238571.1

    申请日:2019-03-27

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种基于移频的三维超分辨光切片荧光显微成像方法和装置,将准直的激光改变为横截面为椭圆形的平行光,椭圆形光斑入射到空间光调制器上后取空间光调制器的正负一级衍射光,两路光分别通过透镜后会聚到光阑,每束光在通过光阑之后被分割为若干的长条形光斑,两路光分别从物镜出射后在探测物镜的焦平面处进行干涉激发样品得到荧光,收集荧光信号得到结构光照明下的一幅二维图像;利用振镜改变结构光的方向,利用空间光调制器改变两路结构光之间的相位差,在二维平面上得到多张结构光照明下的图像;之后用另外一个方向的振镜进行扫描,结合探测物镜压电的移动对三维物镜进行成像,得到超分辨率的三维光片照明图像。

    一种荧光交错差分显微成像的方法和装置

    公开(公告)号:CN110261320B

    公开(公告)日:2020-10-30

    申请号:CN201910578129.3

    申请日:2019-06-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种荧光交错差分显微成像的方法,包括步骤:1)将激光光束准直并转换为线偏光,所述线偏振光在相位调制后投射在待测样品进行扫描成像;相位调制图案为全零相位图;2)收集所述待测样品在二维扫描过程中激发的荧光信号Is(x,y),其中x,y为待测样品上扫描点的二维坐标;3)将步骤1)中的相位调制图案切换为涡旋相位图,4)收集所述待测样品在二维扫描过程中激发的荧光信号Ih(x,y);5)重复步骤1)至步骤4),获得2n个待测样品激发的荧光信号,相邻两次扫描获得的荧光信号光强交错差分计算得到一个时间序列的荧光交错差分信号光强I(x,y),计算公式为I(x,y)=Is(x,y)–βIh(x,y),β为经验参数。本发明还公开一种荧光交错差分显微成像的装置。

    一种多焦点光切片荧光显微成像方法和装置

    公开(公告)号:CN108982455B

    公开(公告)日:2020-08-18

    申请号:CN201810857170.X

    申请日:2018-07-31

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种多焦点光切片荧光显微成像方法和系统,属于光学成像技术领域,包括形成照明光切片的照明系统、承载荧光样品的样品台、检测样发出的荧光的检测系统和处理器。激光器发出的激光光束经过相位调制后,变成具有多个焦点的光束。通过振镜旋转,使光束沿着X轴方向扫描;通过电驱动可变焦凹透镜焦距的改变,使光束沿着Y轴方向前后移动。多焦点的光束经过X和Y两个方向的移动,能够形成一种虚拟的光切片。相较于传统光切片荧光显微镜中的高斯光切片,这种光切片在沿着照明光轴方向的扩散很弱,并且在聚焦范围内,背景光较弱,能够在更大的视场范围内,以较低的背景噪声对荧光样品进行成像。

    一种荧光交错差分显微成像的方法和装置

    公开(公告)号:CN110261320A

    公开(公告)日:2019-09-20

    申请号:CN201910578129.3

    申请日:2019-06-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种荧光交错差分显微成像的方法,包括步骤:1)将激光光束准直并转换为线偏光,所述线偏振光在相位调制后投射在待测样品进行扫描成像;相位调制图案为全零相位图;2)收集所述待测样品在二维扫描过程中激发的荧光信号Is(x,y),其中x,y为待测样品上扫描点的二维坐标;3)将步骤1)中的相位调制图案切换为涡旋相位图,4)收集所述待测样品在二维扫描过程中激发的荧光信号Ih(x,y);5)重复步骤1)至步骤4),获得2n个待测样品激发的荧光信号,相邻两次扫描获得的荧光信号光强交错差分计算得到一个时间序列的荧光交错差分信号光强I(x,y),计算公式为I(x,y)=Is(x,y)–βIh(x,y),β为经验参数。本发明还公开一种荧光交错差分显微成像的装置。

    一种基于荧光差分法的晶格光切片荧光显微成像装备及方法

    公开(公告)号:CN110220875A

    公开(公告)日:2019-09-10

    申请号:CN201910497500.3

    申请日:2019-06-10

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种基于荧光差分法的晶格光切片荧光显微成像装备及方法,包括照明系统,承载样品的样品台,检测样品发出的荧光的检测系统以及处理器;照明系统包括沿光路依次布置的激光器,用于改变光束横截面的柱面镜组,用于光束相位调制的空间光调制器,用于透过环形光束的光阑,用于扫描的第一振镜,用于改变光片干涉的轴向位置的第二振镜;检测系统包括探测物镜和相机,收集荧光得到晶格光片照明的图像;处理器用于控制空间光调制器、第二振镜和探测物镜,并重构出三维的荧光样品的成像结果。本发明提高了晶格光片照明显微镜的轴向分辨率,并且可以在原有晶格光片显微镜的结构基础上直接进行数据采集,提高获得三维图像数据集的轴向分辨率。

    一种并行探测荧光发射差分显微成像的方法和装置

    公开(公告)号:CN110118726A

    公开(公告)日:2019-08-13

    申请号:CN201910292539.1

    申请日:2019-04-12

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种并行探测荧光发射差分显微成像的方法和装置,具体为:激光器发出激光光束,将其准直后转换为线偏光;对线偏振光进行相位调制,调制图案为0相位图,再将其转换为圆偏振光后投射在待测样品上进行二维扫描;使用探测器阵列收集所述待测样品发出的荧光信号,归一化处理获得并行探测荧光信号光强;将调制图案切换为涡旋相位图,再次对所述线偏振光进行相位调制,重复上述步骤再次获得并行探测荧光信号光强;最后,将两次扫描获得的并行探测荧光信号光强相减获得并行探测差分信号光强。本发明的分辨率高、信噪比好,同时能够十分简单地由传统的共聚焦显微系统改装而成,并且操作方便,对光功率的需求低。

    一种基于重定位的光切片荧光显微成像方法和装置

    公开(公告)号:CN108956562B

    公开(公告)日:2020-05-22

    申请号:CN201810594825.9

    申请日:2018-06-11

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于重定位的光切片荧光显微成像方法和装置,属于光学成像技术领域,包括沿光路依次布置的激光器、柱面镜和承载有荧光样品的样品台,以及收集荧光样品发出荧光的检测系统;检测系统包括第一检测器、分束器、第二检测器和第三检测器,还包括与检测系统和样品台连接的处理器,控制样品台以固定的步长沿Z轴移动,并对荧光图像I1和荧光图像I2进行比较,得到图中各个部分荧光在Z轴的位置信息,根据位置信息,对荧光图像I0中的荧光信息进行重新定位和三维重构,得到荧光样品的三维成像结果。可实现在不减小成像视场范围,不增加对样品的光漂白,不降低成像速度的情况下提高成像的轴向分辨率。

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