[实用新型]倾斜式层状光激发显微成像装置及层状光激发照明器

说明书

本实用新型提出一种倾斜式层状光激发显微成像装置及层状光激发照明器，属于显微成像技术领域。其中层状光激发照明器包括照明物镜，位于照明物镜的后焦面处设有小孔光阑，照明物镜的光轴相对于柱面镜或扫描透镜及管镜的光轴偏离0—1cm。本实用新型提供的倾斜式层状光激发显微成像装置包括光源，层状光激发照明器，二维精细平移台，样品平移台，接收物镜和相机，该装置可实现层状光照明下的高通量荧光数据采集，对细胞中的单分子过程进行追踪。

技术领域

本实用新型涉及显微成像技术，具体涉及一种倾斜式层状光激发显微成像装置及层状光激发照明器。

背景技术

荧光成像方法是动态观测活细胞单分子信号的有力武器，其已经被广泛应用于细胞内单分子行为的研究中。然而对细胞深处的单分子成像而言，由于缺乏类似全内反射照明的去除背景方法，导致荧光背景很高，这对单分子的精确空间定位造成了阻碍。为了解决宽场落射照明模式下细胞深层成像信背比(SBR)较低的问题，大量的层状光技术逐渐被开发出来，面向细胞的成像方案一般均可以达到2微米以下的照明厚度和10微米左右的成像视野。然而，现有技术在实际的生物学研究应用层面或多或少存在使用操作方面的不便之处，荧光成像仪器也存在操作复杂、造价高并且维护困难的缺陷，需要经过专业训练的人员进行拍摄操作，难以实现高通量数据采集。

实用新型内容

针对以上现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种倾斜式层状光激发显微成像装置及层状光激发照明器，非常适合于高通量细胞核内过程的成像。

本实用新型提供了一种倾斜式层状光激发显微成像装置包括：光源、层状光激发照明器、二维精细平移台、样品平移台、接收物镜和相机；

其中，光源采用具有一定宽度的高斯光束，高斯光束可以通过激光器扩束或者光纤出射激光准直实现，光源一般包括多束不同波长的准直激光；

层状光激发照明器结构一，可以包括柱面镜，小孔光阑，以及照明物镜。柱面镜与小孔光阑空间距离为柱面镜的焦距，小孔光阑位于照明物镜的后焦面处，照明物镜的光轴相对于柱面镜的光轴偏离0—1cm；

层状光激发照明器结构二，可以包括一维扫描振镜、扫描透镜、管镜、小孔光阑和照明物镜，扫描振镜与扫描透镜的空间距离为扫描透镜的焦距，扫描透镜与管镜的空间距离为二者焦距之和，小孔光阑位于照明物镜的后焦面处，照明物镜的光轴相对于扫描透镜及管镜的光轴偏离0—1cm；

层状光激发照明器整体位于二维精细平移台上，照明物镜的光轴相对样品平移台的夹角为0°-90°；从照明物镜出射的层状光聚焦到样品的一个深度上，激发样品在此深度的荧光，荧光由接收物镜接收，传输至相机形成图像。

样品平移台具有沿接收物镜的光轴方向精细调节的能力(移动精度高于10纳米)，一般采用单轴压电陶瓷位移台或者三维压电陶瓷位移台实现(控制样品平移台沿着接收物镜的光轴移动，可以改变层状光激发样品的位置，进而实现样品的三维扫描成像；使用计算机对上述采集到的图像进行重构处理，从而实现三维显微成像)。

本实用新型的技术效果：

在本实用新型提供的两种层状光激发照明器结构中设有照明物镜，在高斯光束聚焦形成层状光后，由于照明物镜的光轴相对于柱面镜或扫描透镜及管镜的光轴偏离0—1cm，实现层状光的传播方向与接收物镜光轴呈一定夹角，从而得到了倾斜式的层状光激发显微成像装置。采用该倾斜式层状光激发显微成像装置可激发视野在5到16微米之间，因此，对信号背景比有着数量级的提升，同时兼容当前最高荧光收集效率的接收物镜。本实用新型允许使用者方便快捷的寻找并且拍摄单细胞深处单分子动态过程，实现了层状光照明下的高通量荧光数据采集；除此之外，受益于照明物镜的长工作距离，本实用新型能够对组织或者细胞团中特定位置的细胞中的单分子过程进行追踪。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的高斯光束聚焦形成层状光的光路原理图；其中(a)为主视图面；(b)为俯视图；