非线性结构光照明显微成像方法及系统

摘要

本发明公开了一种非线性结构光照明显微成像方法，其包括以下步骤：1)在所述数字微镜阵列上加载计算全息图；2)产生满足正弦分布的用于激活荧光蛋白的第一空间结构光场，第一空间结构光场照射到样品表面，使部分蛋白从暗态转换到亮态；3)第二空间结构光场照射样品，使处于亮态的荧光蛋白发荧光，并收集荧光，在光电探测器中成像；4)重复第2)和3)步骤，采集多个空间频率，每个方向采集多个初始位相，得到多张原始图像，并根据GPU加速算法重构超分辨图像。同时，本发明还公开了一种非线性结构光照明显微成像系统。本发明具有系统成像分辨率较高、高抗荧光漂泊、低光毒性、成像速度快的优点。

主权项

非线性结构光照明显微成像方法，其特征在于，包括以下步骤：1)令数字微镜阵列工作在锁定模式，在所述数字微镜阵列上加载计算全息图，所述计算全息图的透过率函数为：其中γ表示调制度，k₀表示空间频率，表示初始相位；2)令空间均匀分布的第一激光照射到所述数字微镜阵列上，所述第一激光被所述数字显微镜阵列上的全息光栅衍射到各个级次，所述各个级次的光在透镜构成的系统的傅立叶面滤波后，选择其中的一对正负一级衍射光，所述一对正负一级衍射光依次通过透镜和显微物镜，照射到样品表面，使所述正负一级衍射光在样品的蛋白表面发生干涉，产生满足正弦分布的用于激活荧光蛋白的第一空间结构光场，所述第一空间结构光场照射到样品表面，使部分蛋白从暗态转换到亮态；3)使用波长大于第2)步中的所述第一激光的第二激光来重复步骤2)，得到满足正弦分布的用于激发荧光蛋白的第二空间结构光场，使用所述第二空间结构光场照射样品，使处于亮态的荧光蛋白发荧光，并收集荧光，在光电探测器中成像；4)改变所述数字微阵列上加载的所述计算全息图，重复第2)和3)步骤，采集多个空间频率，每个方向采集多个初始位相，得到多张原始图像，最后用GPU加速算法，根据所述的多张原始图像重构超分辨图像。