[发明专利]一种多通道光片照明显微成像装置及其操作方法

说明书

本发明公开了一种多通道光片照明显微成像装置，图像采集模块包括有多个图像探测器；激光器组发射多路不同波长的激发光、后通过光路模块合束为一束入射光经过扫描振镜和成像模块后照射到载物台中的样品上，载物台安装在三维位移平台上；成像模块内的成像物镜收集样品内的荧光信号、后经过所述分光模块形成多个不同波段的荧光信号投射到多个图像探测器中。每个图像探测器均形成一个图像成像通道，多个图像成像通道接收多个不同波段的荧光信号并传输至相应的图像探测器，三维位移平台实现样品切片的三维位移运动，通过采用样品切片连续运动成像和多个图像探测器同时检测采集荧光信号的策略，可减少样品制备与成像的时间间隔以及成像中的停顿。

技术领域

本发明涉及显微成像技术领域，具体涉及一种多通道光片照明显微成像装置及其操作方法。

背景技术

在现代显微成像技术中，三维显微成像技术正在快速发展。在不降低分辨率的前提下快速地连续成像荧光染色标记的样品是三维显微成像方法的重要追求。

一般的，三维数字成像以某种产生衬度响应(如荧光)的方法探测样品(激发)，以某种方法记录这些衬度(光电转换并数字化)，并以待测区域内每一个体单元的衬度数字化为体像素作为最终产出。以此，体像素的数目，即样品待测区域的体积除以体像素对应的体积(由要求的分辨率决定)和数字化的速度决定了三维数字成像速度的一个上限，通过多个图像探测器同步成像的策略能大大缩短多色标记样品的成像时间，从而进一步提高三维数字成像速度的上限。

现有的光片照明显微成像技术为例，比如现有论文文献：Wang,Hao,et al.Scalable volumetric imaging for ultrahigh-speed brain mapping at synapticresolution.National Science Review 6.5(2019):982-992中公开了用高通量三维荧光成像VISoR技术以单个通道对小鼠全脑成像需要近1.5小时，其分辨率为0.5μm×0.5μm×3.5μm，相较于其他成像技术，VISoR成像技术以成像速度和分辨率已稳居第一梯队。该技术虽已实现在显微成像过程中不间断的连续移动成像，但为了研究脑内不同的细胞或基因的分布，需要不同标志物对各细胞或基因进行特异性表达，进而需要采用单个通道进行多次成像需要较长的时间。

上述显微成像技术的过程包含了大量的中断成像的过程，每次完成样品的成像后需要更换滤光片和激光光源，才能开始继续成像，从而产生长时间的成像中断，当进行多轮不同波长的激光照射并显微成像时，需要重复以上操作与成像，对于多荧光标记的样本切片成像的时间花费极大。且在样品体积较大，分辨率要求较高且标记物较多的情况下，上述成像所消耗的时间会更长，严重影响成像效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决对于多标记样本的显微成像，目前单通道成像造成的成像效率低、以及成像时间长等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种多通道光片照明显微成像装置，包括激光器组、光路模块、扫描振镜、成像模块、分光模块、三维位移平台以及图像采集模块，所述图像采集模块包括有多个图像探测器；所述激光器组发射多路不同波长的激发光、后通过光路模块合束为一束入射光经过所述扫描振镜和成像模块后照射到载物台中的样品上，所述载物台安装在三维位移平台上；所述成像模块内的成像物镜收集样品内的荧光信号、后经过所述分光模块形成多个不同波段的荧光信号投射到多个所述图像探测器中。