[发明专利]一种单物镜光片显微成像系统

说明书

本发明属于光学显微技术领域，具体为一种单物镜光片显微成像系统。本发明显微成像系统包括荧光激发系统和荧光收集系统；其中，荧光激发系统包括：按光路依次排布的激光光源、透镜组合扩束系统、光片产生装置、光片变焦装置、二色镜模块、激发物镜、45度反射微镜装置，样品台；所述荧光收集系统，包括成像物镜、二色镜、聚焦透镜、相机等。本发明中仅使用单物镜激发样品同时使用此物镜收集样品荧光，相比于传统的双物镜光片显微镜，大大简化了光片的显微镜装置，大幅度降低系统成本且易搭建；本发明中可以使用不同倍数物镜匹配不同量级的45度反射微镜，使得不同尺寸样品（几毫米到几十微米范围内）都可以被观察，具有很好的兼容性。

技术领域

本发明属于光学显微技术领域，具体涉及一种单物镜光片显微成像系统。

背景技术

在现代光学成像技术中，光片显微镜的成像方式为选择照明焦平面进行成像，由于这种照明方式仅仅激发焦平面处的样品，进而使得图像不再受离焦信号的干扰，从而可以实现光学切片层析成像。光片显微镜技术从源头上减少了离焦背景信号的产生，从而解决了荧光显微技术中的一个根本问题，即当物体离焦后，它产生的图像会变模糊，但却并没有完全消失，而是作为背景降低了在焦平面图像的对比度和信噪比。与宽城、共聚焦、多光子等荧光显微技术相比，光片荧光显微的光漂泊和光毒性都达到了极低的限度，非常适用于较透明组织或者整个有机体的三维成像，具有长观测时间、高成像速率和多个观测视角的体成像等诸多优势。

传统的光片显微镜一般有两个物镜构成，一个为激发物镜，一个为收集物镜，两个物镜成90°角垂直摆放，由于受到物镜本身工作距离和摆放空间的限制，在激发和收集物镜的选择上，都无法使用高倍数高数值孔径的物镜进行组合，只能使用较低倍数的物镜进行激发样品和收集荧光图像。在低倍数物镜组合的成像条件下，所得激发样品的光片厚度会较高，限制z方向图像分辨率，同时由于使用低数值孔径物镜的收集荧光成像，其荧光图像的横向分辨率会较低。所以一般的传统光片显微镜仅适合对大尺寸样品进行成像，例如果蝇胚胎，斑马鱼等。传统的光片显微镜形成的光片尺寸很难应对细胞量级的样品。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种单物镜光片显微成像系统。

本发明提供的单物镜光片显微成像系统，可以仅仅通过一个物镜形成光片后经45度反射微镜反射后激发样品，同时使用该物镜进行荧光图像的收集，从而简化了传统的双物镜光片显微成像装置。

本发明还涉及一种上述单物镜光片显微镜中45度反射微镜的制备方式。

本发明还涉及上述单物镜光片显微成像系统的搭建方法。通过应用不同倍数的物镜形成的光片适应不同尺寸的样品（例如斑马鱼，果蝇胚胎，细胞等）。

本发明提供的单物镜光片显微成像系统，包括荧光激发系统和荧光收集系统；其中：

所述荧光激发系统包括：按光路依次排布的激光光源，一对4f透镜组合扩束系统，光片产生装置，光片变焦装置，二色镜模块，激发物镜，45度反射微镜装置，样品台；其中：

激光光源，用于产生激光光束；

一对4f透镜组合扩束系统，用于接收由所述激光光源产生的激光束，并调整所述激光光束的光斑尺寸；

光片产生装置，用于接收由所述扩束系统出射的激光束，并将所述激光束整形为光片；

光片变焦装置，用于接收由所述光片产生装置产生的光片，并将所述光片耦合到二色镜模块同时对所述光片进行变焦调节；

二色镜模块，用于接收由所述光片并反射到物镜背焦面；

激发物镜，用于接收由二色镜反射的光片并将光片耦合至45度反射微镜；

45度反射微镜装置，用于接收由所述物镜光片并将光片反射至样品，以激发所述样品产生荧光；