[实用新型]一种荧光寿命显微成像系统

说明书

技术领域

本实用新型属于荧光显微成像技术领域，尤其涉及一种基于声光器件的可寻址定位的荧光寿命显微成像系统。 

背景技术

荧光寿命是指荧光物质被一瞬时光脉冲激发后产生的荧光随时间而衰减到一定程度时所用的时间。在生物医学领域，通过对样品进行荧光寿命成像，可以对分子所处微环境中生化参数的分布进行定量监测，例如，监测细胞内蛋白质的水解过程等。 

目前，可对荧光寿命进行监测的荧光显微成像系统主要有：双光子激发荧光显微成像系统、激光扫描共焦（荧光）显微成像系统、多模式光学显微复合成像系统等。 

其中，双光子激发荧光显微成像系统具有高的层析能力和更深的测量深度，是生物学功能性成像的重要研究手段。在双光子激发荧光显微成像系统中，只有在焦点位置的激发光光子数密度才足以实现多光子荧光激发的要求，这一特点决定了双光子激发荧光显微成像技术是一种扫描成像技术，一般通过对激发光束进行扫描来实现成像。 

现有技术中，用于对荧光寿命进行监测的双光子激发荧光显微成像系统采用振镜扫描技术，由于受制于机械惯性的影响，其每秒只能得到几帧扫描图像，远不能满足对诸如神经功能成像等毫秒级中快事件的监测需要。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种荧光寿命显微成像系统，旨在解决现有用 于对荧光寿命进行监测的双光子激发荧光显微成像系统采用振镜扫描技术，由于受制于机械惯性的影响，不能满足对毫秒级中快事件的监测需要的问题。 

本实用新型是这样实现的，一种荧光寿命显微成像系统，所述系统包括： 

发出脉冲激光的激光器； 

放置在所述激光器的出射光光路上，将所述脉冲激光投射到样品池中待监测样品表面的基于声光器件的扫描成像光路； 

放置在所述待监测样品的荧光出射光路上，探测所述样品产生的荧光光子并转换为相应的电信号的荧光探测光路； 

连接所述荧光探测光路，根据所述电信号生成荧光光子的时间分布图的时间相关单光子计数单元； 

连接所述时间相关单光子计数单元，对所述时间分布图进行拟合分析以得到所述样品的荧光寿命的监测单元； 

连接所述监测单元和所述扫描成像光路，在所述监测单元的控制下改变所述扫描成像光路中声光器件的电声换能器发出的超声波频率的驱动电路。 

其中，所述基于声光器件的扫描成像光路可以包括： 

基于声光器件的扫描光路； 

放置在所述激光器的出射光光路上，将所述激光器发出的脉冲激光投射到所述扫描光路中的预处理光路； 

放置在所述扫描光路的出射光光路上，将所述扫描光路输出的光束投射到所述待监测样品表面的显微成像光路。 

进一步地，所述系统还可以包括： 

放置在所述待监测样本的荧光出射光路上，采集所述样品产生的荧光分布图像并转换成电信号后输出给所述监测单元显示的成像光路。 

在一种情况下，所述荧光探测光路放置在所述待监测样本的荧光出射光路上；所述显微成像光路包括： 

放置在所述扫描光路的出射光光路上的第七反射镜； 

顺次放置在所述第七反射镜的反射光光路上的扫描镜、管镜和物镜，且所述扫描镜的前焦面和所述管镜的后焦面重合； 

放置在所述物镜的出射光光路上的双光子滤光片。 

在另一种情况下，所述荧光探测光路放置在所述待监测样品发出的荧光经所述显微成像光路分向后的出射光路上；所述显微成像光路包括： 

放置在所述扫描光路的出射光光路上的二向色镜； 

顺次放置在所述二向色镜的反射光光路上的扫描镜、管镜和物镜，且所述扫描镜的前焦面和所述管镜的后焦面重合； 

放置在所述物镜的出射光光路上的双光子滤光片。 

另外，所述扫描光路可以包括一声光偏转器；所述预处理光路可以包括： 

缩束器； 

等边棱镜； 

放置在所述激光器的出射光光路上，将所述激光器发出的所述脉冲激光投射到所述缩束器的入射端的第一反射镜组，所述第一反射镜组包括第一反射镜和第二反射镜； 

放置在所述缩束器的出射光光路上，将所述缩束器的出射端射出的光束投射到所述等边棱镜的第二反射镜组，所述第二反射镜组包括第三反射镜和第四反射镜； 

放置在所述等边棱镜的出射光光路上，将所述等边棱镜出射的光束投射到所述扫描光路中的第三反射镜组，所述第三反射镜组包括第五反射镜和第六反射镜。 

上述系统中，所述时间相关单光子计数单元可以包括：