一种激光扫描位相显微成像方法及系统

摘要

本发明涉及一种激光扫描位相显微成像方法及系统，它包括荧光显微镜、激光共聚焦扫描系统和光电探测系统；将激光共聚焦扫描系统放置在荧光显微镜入光孔，将光电探测系统放置在激光共聚焦扫描系统的出光方向；调节各光学元件之间的角度；将样品切片放置在试验台上；在载玻片的顶部添加荧光介质；激光器发出激发光经二向色镜、X方向扫描振镜、Y方向扫描振镜、扫描镜和管镜聚焦扩束后发射到物镜，并聚焦在生物样品上；聚焦在生物样品的激发光透过生物样品照射在荧光介质上，荧光介质被激发光激发发射荧光；荧光照射并透过生物样品沿着原光路返回，出射的荧光发射到滤波片并经会聚透镜聚焦进入针孔，经针孔出射的荧光由光电探测系统接收处理得到生物样品的浮雕状结构。本发明可以广泛应用于生物样品成像过程中。

主权项

一种激光扫描位相显微成像方法，包括以下步骤：1）设置一包括有荧光显微镜、激光共聚焦扫描系统和光电探测系统的激光扫描位相显微成像系统；其中，所述荧光显微镜包括有物镜、管镜和扫描镜；所述激光共聚焦扫描系统包括有激光器、二向色镜、X方向扫描振镜、Y方向扫描振镜、滤波片、会聚透镜和针孔；2）将激光共聚焦扫描系统放置在荧光显微镜的入光孔处，将光电探测系统放置在激光共聚焦扫描系统的出光方向，使激光器出射激发光的高度与荧光显微镜入光孔中轴线的高度相当；3）调节各光学元件之间的角度，使成像系统满足光学显微系统的物象共轭关系，其中调节各光学元件之间的角度具体操作包括三种情况：①调节X方向扫描振镜与物镜之间的角度，使进入物镜前的激发光光轴方向与物镜中轴线之间的角度为θ，α₁＜θ＜α₂，其中，α₁为激发光扫描视场角，α₂为物镜的数值孔径角；②调节X方向扫描振镜与物镜之间的角度，使进入物镜前的激发光光轴方向与物镜的中轴线重合，并调节会聚透镜与针孔之间的位置，使经会聚透镜聚焦的荧光与针孔中轴线之间的角度为β，α₁·γ＜β＜α₂·γ，其中，γ为角放大率，α₁为激发光扫描视场角，α₂为物镜的数值孔径角；③调节X方向扫描振镜与物镜之间的角度，使进入物镜前的激发光光轴方向与物镜的中轴线之间的角度为δ₁，同时调节会聚透镜与针孔之间的位置，使经会聚透镜聚焦的荧光与针孔中轴线之间的角度为δ₂，其中，δ₁＞0，δ₂＞0，α₁＜δ₁+δ₂/γ＜α₂，γ为角放大率，α₁为激发光扫描视场角，α₂为物镜的数值孔径角；4）将一样品切片放置在荧光显微镜的试验台上，所述样品切片包括盖玻片、生物样品以及载玻片；5）在载玻片上添加荧光介质；6）激光器发射激发光经二向色镜进行分光，出射的激发光依次经X方向扫描振镜和Y方向扫描振镜扫描成光栅面，并将其经扫描镜和管镜聚焦扩束后发射到物镜，并经盖玻片聚焦在生物样品上；7）聚焦在生物样品的激发光透过生物样品照射荧光介质，荧光介质被激发光激发发射荧光；8）荧光照射并透过生物样品沿着原光路返回，即依次经物镜、管镜、扫描镜、Y方向扫描振镜、X方向扫描振镜发射到二向色镜进行分光，出射的荧光发射到滤波片并经会聚透镜聚焦进入针孔，经针孔出射的荧光由光电探测系统接收处理得到生物样品的浮雕状结构。