[发明专利]一种受激发射损耗荧光寿命超分辨成像装置

说明书

本发明公开了一种受激发射损耗荧光寿命超分辨成像装置，用于活细胞成像，解决了现有技术活细胞成像精度低的问题，包括：损耗激光提供件；设置在损耗激光提供件输出端的损耗激光调节组件；设置在损耗激光提供件一侧的激发激光提供件；设置在激发激光提供件及损耗激光提供件间的同步控制器；设置在激发激光提供件输出端的激发激光调节组件；设置在损耗激光调节组件一侧的螺旋相位板；设置在螺旋相位板一侧的玻片；设置在玻片一侧的第二双色镜；设置在第二双色镜一侧的第一双色镜；设置在第一双色镜一侧的样品荧光采集组件；设置在第二双色镜一侧的荧光成像组件；设置在激发激光调节组件一侧的参考荧光信号收集组件；从而提高了活细胞成像的精度。

技术领域

本发明涉及光学显微成像技术领域，尤其涉及一种受激发射损耗荧光寿命超分辨成像装置。

背景技术

光具有波粒二象性，光的波动性体现在它是一种电磁波，具有电场、磁场和传播方向相互垂直的性质；并且在传播过程中会产生干涉现象，形成明暗相间的干涉条纹。因此一个理想点光源经过光学系统成像，由于衍射现象的存在，无法得到理想像点，而是一个具有一定大小的夫朗和费衍射像。而光的粒子性体现在其分立的能量上，这些分立的能量就是一个个光子。光子作为实际存在的物体，在传播过程中会与其他物质进行能量交换，而这种能量的变化成为了光谱学的基础。

20世纪末，德国科学家Stefan W.Hell提出了受激发射损耗显微技术(StimulatedEmission Depletion,STED)，使光学显微镜的分辨率提高了一个数量级，而典型的STED超分辨系统中需要两束光：一束为激发光，另一束为损耗光。STED超分辨技术的核心思想是利用受激发射选择性损耗激发光斑中边沿区域的激发态荧光分子，从而减少有效荧光的发光范围，压缩有效PSF尺度来提高系统分辨率。

但是，在STED显微镜的使用过程中，为了提高成像分辨率，需要对样品施加极高的激光功率(激光功率>100mW)，而过高的损耗激光功率会损伤样品，并使荧光分子发生光漂白效应，因此使用STED显微镜技术在活细胞方面的成像精度较低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种受激发射损耗荧光寿命超分辨成像装置，旨在解决现有技术中在活细胞方面的成像精度较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种受激发射损耗荧光寿命超分辨成像装置，包括：损耗激光提供件，用于提供损耗激光；设置在所述损耗激光提供件输出端的损耗激光调节组件，用于调节所述损耗激光的线偏振方向及激光强度，并对所述损耗激光进行展宽；设置在所述损耗激光提供件一侧的激发激光提供件，用于提供激发激光；设置在所述激发激光提供件及所述损耗激光提供件之间的同步控制器；设置在所述激发激光提供件输出端的激发激光调节组件，用于调节所述激发激光的偏振特性及强度，并控制激发激光及损耗激光之间的脉冲间隔，且分离所述激发激光；设置在所述损耗激光调节组件远离所述损耗激光提供件一侧的螺旋相位板；设置在所述螺旋相位板远离所述损耗激光调节组件一侧的玻片；设置在所述玻片远离所述损耗激光调节组件一侧的第二双色镜，所述第二双色镜的第一出光口用于透射损耗激光，所述第二双色镜的第二出光口用于反射荧光；设置在所述第二双色镜远离所述玻片一侧、并同时位于损耗激光及激发激光的光路上的第一双色镜，用于透射损耗激光，反射激发激光，并微调激发激光的传输方向；设置在所述第一双色镜一侧的样品荧光采集组件；设置在所述第二出光口一侧的荧光成像组件；设置在所述激发激光调节组件一侧的参考荧光信号收集组件。

进一步地，所述损耗激光调节组件包括：设置在所述损耗激光提供件输出端的第二半波片；设置在所述第二半波片远离所述损耗激光提供件一侧的第二格兰激光棱镜；设置在所述第二格兰激光棱镜远离所述第二半波片一侧的展宽玻璃棒。