使用四棱锥镜产生结构照明的荧光显微方法和装置

摘要

本发明提出一种使用四棱锥镜进行结构照明荧光显微的方法和装置。装置包括平行光束、结构照明系统、样品池和图像采集系统。结构照明系统由四棱锥镜，望远镜系统和相移玻璃片组成；样品池放置在相移玻璃片后方。平行光束经过四棱锥镜后发生折射，并产生具有二维空间结构分布的四光束干涉场。样品被该光场激发。平移作用在样品上的干涉光场并通过图像处理算法，可以实现三维层析成像。与现有结构照明显微技术相比，本发明具有更高的轴向分辨率和更低的光漂白效应，适用于活体生物的成像研究。

主权项

1.一种使用四棱锥镜产生结构照明的荧光显微方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤1]激光器(1)发出的一束平行光经扩束准直器(2)后，沿四棱锥镜(3)的底面垂直入射，在四棱锥镜(3)后方放置透镜L₁(4)和透镜L₂(5)，透镜L₁(4)和透镜L₂(5)组成望远镜系统，在透镜L₂(5)后方放置一玻璃片(6)，在玻璃片(6)后方形成四光束干涉光场；步骤2]经荧光染料标记的样品放置于四光束干涉光场中；步骤3]通过绕x轴转动玻璃片(6)与XY平面之间的夹角，依次改变YZ平面内子光束k₂与k₄之间的相位差，每次改变三分之一波长相位差，CCD相机(11)同时通过显微物镜(9)分别采集YZ平面内三幅不同相位的二维切面图像(I₀，I₁₂₀，I₂₄₀)并存储在计算机(12)中；再通过图像运算可以得到样品的层析图像I_x(y，z)；步骤4]沿x轴方向垂直移动显微物镜(9)并重复步骤3]，得到样品其它层的二维层析图，最终得到样品完整的三维荧光图像信息I(x，y，z)。