[发明专利]一种对定向光刺激结构变化进行超分辨成像的系统及方法

权利要求书

1.一种对定向光刺激结构变化进行超分辨成像的系统，其特征在于，所述系统包括：第一激光器、第二激光器、图像生成模块、定向光刺激模块以及控制终端；

所述图像生成模块用于将所述第二激光器产生的第二激光光束照射到样品上生成宽场荧光图像，并用于在所述定向光刺激模块对所述样品进行定向光刺激时，将所述第二激光器产生的第三激光光束照射到所述样品上生成荧光分子闪烁图像；

所述定向光刺激模块用于根据所述宽场荧光图像将所述第一激光器产生的第一激光光束照射到所述样品上对所述样品进行定向光刺激；

所述控制终端用于根据所述荧光分子闪烁图像重构出所述样品的超分辨率图像。

2.根据权利要求1所述的对定向光刺激结构变化进行超分辨成像的系统，其特征在于，所述定向光刺激模块包括：第一扩束整形透镜组、色散补偿棱镜和声光偏转器；

所述第一扩束整形透镜组用于接收所述第一激光器产生的所述第一激光光束，并对所述第一激光光束进行扩束整形；

所述色散补偿棱镜用于接收所述第一扩束整形透镜组扩束整形后的所述第一激光光束，并对扩束整形后的所述第一激光光束的空间色散和时间色散进行预校正；

所述声光偏转器用于接收所述色散补偿棱镜预校正后的所述第一激光光束，并根据所述宽场荧光图像改变预校正后的所述第一激光光束的偏转方向对所述样品进行定向光刺激。

3.根据权利要求2所述的对定向光刺激结构变化进行超分辨成像的系统，其特征在于，所述系统还包括：物镜；所述图像生成模块包括：第二扩束整形透镜组、第一管镜、第一二向色镜、窄带发射滤光片和面阵探测器；

所述第二扩束整形透镜组用于接收所述第二激光器产生的所述第二激光光束和所述第三激光光束，并对所述第二激光光束和所述第三激光光束进行扩束整形；

所述第一管镜和所述第一二向色镜用于接收所述第二扩束整形透镜组扩束整形后的所述第二激光光束，将扩束整形后的所述第二激光光束导入所述物镜后以平行光的形式照射到样品上使所述样品产生宽场激发；以及用于接收所述第二扩束整形透镜组扩束整形后的所述第三激光光束，将扩束整形后的所述第三激光光束导入所述物镜后以平行光的形式照射到样品上使所述样品中的荧光分子进入闪烁状态；

所述物镜还用于接收所述声光偏转器改变偏转方向后的所述第一激光光束，并将所述第一激光光束会聚到所述样品上，以及用于收集所述样品中的荧光分子进入闪烁状态产生的荧光信号；

所述窄带发射滤光片用于接收所述物镜收集的所述样品上的荧光分子进入闪烁状态产生的荧光信号，并对所述荧光信号中的串扰信号进行滤除；

所述面阵探测器用于采集所述样品的宽场荧光图像和荧光分子闪烁图像。

4.根据权利要求3所述的对定向光刺激结构变化进行超分辨成像的系统，其特征在于，所述系统还包括：第三激光器；

所述第三激光器用于产生第四激光光束。

5.根据权利要求4所述的对定向光刺激结构变化进行超分辨成像的系统，其特征在于，所述图像生成模块还包括第一反射镜和第二二向色镜；

所述第一反射镜用于接收所述第三激光器产生的第四激光光束，并将所述第四激光光束反射到所述第二二向色镜上；

所述第二二向色镜用于接收所述第一反射镜反射的第四激光光束，并将所述第四激光光束与所述第二激光器产生的第三激光光束合束后照射到所述样品上使所述样品中处于暗态的荧光分子进入闪烁状态。

6.根据权利要求3所述的对定向光刺激结构变化进行超分辨成像的系统，其特征在于，所述定向光刺激模块还包括：第二反射镜、第三反射镜、第二管镜、第三二向色镜；

所述第二反射镜和所述第三反射镜用于接收所述色散补偿棱镜预校正后的所述第一激光光束，并对预校正后的所述第一激光光束的角度和高度进行调节后，将预校正后的所述第一激光光束照射到所述声光偏转器上；

所述第二管镜和所述第三二向色镜用于接收所述声光偏转器改变偏转方向后的所述第一激光光束，并将改变偏转方向后的所述第一激光光束以平行光的形式照射到所述物镜上。