[发明专利]激光功率反馈控制的上转换荧光成像装置及其成像方法

说明书

本发明涉及一种激光功率反馈控制的上转换荧光成像装置及其成像方法，980nm激光器发射980nm的红外光即入射光通过光纤准直器进行准直后，再通过二向色性滤光片垂直射入所述物镜，激发位于所述物镜正上方的样品得到绿色荧光；绿色荧光通过反射镜反射至物镜并透过二向色性滤光片到窄带滤光片进行收集，并通过光信号接收器将光信号转换成图像信息传输至处理器；处理器判断得到的图像的荧光强度并与设定的阈值进行比较，通过明暗场及激光功率反馈控制模块进行反馈控制激光功率，实现激光功率的自动调整。本发明能自动根据处理器得到的图像中的荧光强度，反馈调节激光器的功率，从而提高荧光材料的荧光生成效率。

技术领域

本发明涉及转换荧光成像领域，特别是激光功率反馈控制的上转换荧光成像装置及其成像方法。

背景技术

随着纳米科技的兴起，人们开始将具有优越化学性质的稀土上转换荧光纳米材料在生命医学等领域进行广泛的运用，而对稀土上转换荧光纳米材料的应用离不开对稀土上转换荧光纳米材料的荧光检测、成像系统及成像方法的需求。

缺陷：

（1）不同的稀土上转换荧光纳米材料以及不同的浓度的稀土上转换荧光纳米材料其最佳激光功率存在差异。相同的荧光材料浓度在不同的功率激发下所激发的荧光强度会有不同，传统的激光器不能根据细胞成像的结果及时的、准确的调整激光器的功率。

（2）由于稀土上转换荧光纳米材料发光效率低，所以用于稀土上转换荧光纳米材料的检测及细胞成像检测装置需要尽可能的提高荧光的收集率。然而目前用于上转换荧光材料的检测系统如荧光倒置显微镜系统，该系统检测到的荧光为材料发出的荧光经过自然反射，反射到系统底部从而被光信号接收器检测。经过反射，折射等步骤后导致系统的荧光收集率相对较低从而影响荧光材料的最终荧光成像。

（3）传统的荧光显微镜通常明暗场需要人工切换，操作起来较为繁琐。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种激光功率反馈控制的上转换荧光成像装置及其成像方法，能够根据处理器得到的图像中的荧光强度，反馈调节激光器的功率，从而提高荧光材料的荧光生成效率。

本发明采用以下方案实现：一种激光功率反馈控制的上转换荧光成像装置，包括激光模块、二向色性滤光片、45°调整架、物镜、样品模块、反射镜、LED灯、窄带滤光片、光信号接收器 、处理器 、明暗场及激光功率反馈控制模块、消光暗室模块和电动机传动机构；所述激光模块包括980nm激光器和光纤准直器；所述980nm激光器发射980nm的红外光即入射光通过所述光纤准直器进行准直后通过所述二向色性滤光片垂直射入所述物镜，激发位于所述物镜正上方的样品模块中的样品得到绿色荧光；所述绿色荧光通过所述反射镜反射至物镜并透过所述二向色性滤光片到所述窄带滤光片进行收集，并通过所述光信号接收器将光信号转换成图像信息传输至所述处理器；所述处理器与所述明暗场及激光功率反馈控制模块连接，用以控制与所述明暗场及激光功率反馈控制模块连接的所述LED灯和所述980nm激光器启动和关闭，同时控制与所述明暗场及激光功率反馈控制模块连接的所述电动机传动机构，进而通过所述电动机传动机构控制所述反射镜在所述样品模块上方左右平移分别得到明场图像和暗场图像；所述处理器判断得到的图像的荧光强度并与设定的阈值进行比较，通过所述明暗场及激光功率反馈控制模块进行反馈控制激光功率，用以实现激光功率的自动调整。

进一步地，所述二向色性滤光片设置于所述45°调整架上；所述二向色性滤光片的左侧设置有激光模块；所述二向色性滤光片的右侧设置有消光暗室模块用以吸收杂散光。