[发明专利]具有转塔透镜的光片显微镜

说明书

本申请公开了一种用于对生物材料进行成像的光片显微镜。该显微镜使用多个光束，其被聚焦到重叠线上，以激发生物样品内的荧光材料。然后分析和显示激光诱导的荧光图像。

相关申请的交叉引用

该PCT申请要求保护于2018年12月21日提交的美国临时申请序列号62/783231和于2018年6月30日提交的美国临时申请序列号62/7868917的优先权。这些在先申请中的每一个都通过引用整体地并入。

关于联邦资助研究的声明

不适用。

关于微缩胶片附录的声明

不适用。

背景技术

本发明涉及一种用于对生物样品进行成像的系统。

存在使用激光诱导荧光对生物样品进行成像的成像系统。

这些系统中的一些系统可以以令人印象深刻的清晰度、精度和分辨率生成表面下结构的图像。

这些系统中的一些系统采用F-theta扫描机制，其使用快速移动的反射镜将单个聚焦激光扫描到样品中。由于反射镜移动的速度直接确定了图像采集速度，因此这些系统在可以获取数据的速度方面受到限制，这限制了它们能够捕捉到的效果的时间尺度。而且，移动反射镜具有显著的机械复杂性，这增加了成本并且使高分辨率成为问题。

因此，需要的是一种显微镜，其在具有很少的移动零件（parts）、并且没有高速移动的零件的情况下能够以极好的分辨率、对比度和准确度在三个维度上对生物样品进行成像，其具有成本效益且易于使用。

发明内容

本发明的目的是一种显微镜，其具有对内部、表面下结构或设置在样品块中的结构进行精确成像的增强能力。

本发明的目的是一种显微镜，其能够去除测得图像中的噪声，以通过误差校正获得校正图像。

本发明的目的是通过跨样品横向扫描光片（light sheet），并且然后穿过深度正交地扫描光片来创建三维图像。

本发明的目的是一种显微镜，其可以在不影响激发或检测光学器件的情况下使样品发生改变。

本发明的目的是一种显微镜，其可以在不影响激发光学器件的情况下使物镜发生改变。

本发明的目的是一种显微镜，其中，可以在不接触样品或不影响激发或检测光学器件的情况下从澄清流体中取出样品。

本发明的目的是一种显微镜，该显微镜在具有很少的移动零件、并且没有高速移动的零件的情况下以极好的分辨率、对比度和准确度在三个维度上对生物样品进行成像。

描述了一种用于对生物样品进行成像的光片显微镜。在第一实施例中，显微镜可以包括：至少两个准直光源，每个沿着至少两个不同的传播轴发射光束；至少两个光学子组件，其将至少两个光束聚焦成至少两条直线，其中，两条直线中的至少一条相对于其传播轴定义了非正交角，并且其中，至少两条直线基本上重叠，并且其中，直线和传播轴定义了光片显微镜的激发平面。

在另一个实施例中，描述了一种用于对生物样品进行成像的光片显微镜，其可以包括由光学组件聚焦到照亮生物样品的单线焦点的至少一个光源，定义了具有强度分布函数的激发。该激发可能会使生物样品发射荧光。显微镜还可以包括用于移动单线焦点的装置，其中，单线焦点保持在显微镜的物侧焦平面中，并且由此照亮生物样品中的多个横向相邻方位。显微镜可以进一步包括：采用映射函数生成三维生物样品的二维图像的成像系统，以及像素化检测器。该像素化检测器可以将样品发射的荧光的显微镜二维图像转换成至少两个原始图像，其中，该像素化检测器具有点扩散函数和计算机，该计算机可以存储和操纵由像素化检测器产生的信号，并且被编程为通过去除与函数和相关联的退化，从原始图像I中产生恢复的像素化图像F.。