[发明专利]一种近红外光片显微镜

说明书

本发明公开了一种近红外光片显微镜，包括激发光源系统、空间滤波系统、定向扩束系统、多面体扫描转镜、激发物镜、接收物镜、套筒透镜、滤光片及相机，激发物镜与竖直方向的夹角成45°，接收物镜与竖直方向的夹角成45°；激发光源系统产生的激发光束经过空间滤波系统滤波后，然后经过定向扩束系统在一个方向上扩展，然后经过多面体扫描转镜反射到激发物镜产生光片，光片照射到样品上产生响应光束，响应光束经过接收物镜、套筒透镜及滤光片后在相机成像。本发明实施例能够对正置的固定样本进行快速三维断层扫描成像，可广泛应用于光学显微镜技术领域。

技术领域

本发明涉及光学显微镜技术领域，尤其涉及一种近红外光片显微镜。

背景技术

光学显微镜是生物医学研究中最基本的研究工具，是现代生物学得以建立和发展的重要基础。目前，光学显微镜已发展成多种类型，如常用的普通光学显微镜、荧光显微镜、激光共聚焦显微镜等。其中，荧光显微镜由于其可以对特定标记目标进行成像，已经成为在分子生物学及生物组织研究中重要的成像工具。然而，实验室中常用的荧光显微镜都是在可见光波段(400-700nm)进行成像，众所周知，很多生物体都是不透明的，可见光在生物组织内的穿透性很差，因此，可见光波段的荧光成像只能用于离体细胞、薄片组织和透明生物的成像，这就大大限制了荧光显微技术在活体组织内的应用。

近红外荧光成像是近年来新兴的一种荧光成像技术，它在近红外波段(800-1700nm)进行成像，由于近红外光的波长，散射低，在生物组织中的穿透深度更大，因此可以满足哺乳动物活体模型中高分辨率成像的需求，这使得近红外荧光成像成为化学、生物学、医学等领域的研究热点。但是，近红外荧光成像较大的成像深度又带来了新的问题，在普通的明场照明、成像系统中，可以同时拍摄到不同深度的荧光图像，这些不同深度的图像叠加在一起无法分辨所采集到信号的深度，这就使得研究人员迫切需要一种能够实现断层成像的近红外荧光成像系统。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种近红外光片显微镜，能够对正置的固定样本进行快速三维断层扫描成像。

本发明实施例提供了一种近红外光片显微镜，包括激发光源系统、空间滤波系统、定向扩束系统、多面体扫描转镜、激发物镜、接收物镜、套筒透镜、滤光片及相机，所述激发物镜与竖直方向的夹角成45°，所述接收物镜与竖直方向的夹角成45°；所述激发光源系统产生的激发光束经过所述空间滤波系统滤波后，然后经过所述定向扩束系统在一个方向上扩展，然后经过所述多面体扫描转镜反射到所述激发物镜产生光片，所述光片照射到样品上产生响应光束，所述响应光束经过所述接收物镜、所述套筒透镜及所述滤光片后在所述相机成像。

可选地，所述激发光源系统包括激光器、光纤耦合器及光纤准直器，所述激光器产生的激发光束由所述光纤耦合器导入光纤，再经过所述光纤准直器引入光路。

可选地，所述激发光束的波长包括660nm、785nm、808nm、975nm、1064nm、1319nm及1450nm中的一种或多种。

可选地，所述光纤准直器的波长范围在633～1550nm之间，数值孔径在0.15～0.56之间，焦距在4～38mm之间，光束直径在0.5～8mm之间。

可选地，所述空间滤波系统包括依次排列的第一消色差透镜、精密针孔及第二消色差透镜，所述精密针孔位于所述第一消色差透镜及所述第二消色差透镜的焦距处，所述精密针孔的孔径在10～1000μm之间，所述第一消色差透镜及所述第二消色差透镜的焦距范围在30～200mm之间。

可选地，所述定向扩束系统包括依次排列的第一可调机械狭缝、柱面透镜、第三消色差透镜、第二可调机械狭缝及第四消色差透镜，所述第三消色差透镜与所述第四消色差透镜之间的距离等于所述第三消色差透镜与所述第四消色差透镜的焦距之和，所述第二可调机械狭缝位于所述第三消色差透镜与所述第四消色差透镜的焦点位置，所述第三消色差透镜及所述第四消色差透镜的焦距范围在30～200mm之间。