[发明专利]一种超分辨率显微成像方法及显微镜

权利要求书

1.一种超分辨率显微成像方法，其特征在于，包括：

对生物样品进行膨胀处理；

对膨胀后的所述生物样品进行切片处理，形成生物样品切片；

利用无衍射光束形成结构光照明光片，获取所述结构光照明光片的超分辨率单像；

融合所有所述超分辨率单像，得到所述生物样品的超分辨率像。

2.根据权利要求1所述的超分辨率显微成像方法，其特征在于，所述对生物样品进行膨胀处理包括：

将所述生物样品包埋在致密交联电解质的凝胶溶液中；

控制凝胶通过折叠线性膨胀而膨胀，从而使所述生物样品膨胀。

3.根据权利要求2所述的超分辨率显微成像方法，其特征在于，所述凝胶包括聚丙烯酸类凝胶，所述聚丙烯酸类凝胶吸水后膨胀。

4.根据权利要求1所述的超分辨率显微成像方法，其特征在于，所述无衍射光束为Bessel光束、Airy光束、Mathieu光束或Weber光束。

5.根据权利要求1所述的超分辨率显微成像方法，其特征在于，所述利用无衍射光束形成结构光照明光片，获取所述结构光照明光片的超分辨率单像包括：

将所述无衍射光束调制为结构光光片；

利用所述结构光光片照射所述生物样品切片，形成结构光照明光片；获取所述结构光照明光片的超分辨率单像；

移动所述生物样品切片，获取所有所述结构光照明光片对应的超分辨率单像。

6.根据权利要求5所述的超分辨率显微成像方法，其特征在于，所述移动所述生物样品切片包括平移所述生物样品切片和/或绕垂直于所述生物样品切片所在平面方向的轴旋转所述生物样品切片。

7.一种超分辨率显微镜，其特征在于，包括样品预处理模块、显微成像模块以及数据处理模块；

所述样品预处理模块用于对生物样品进行膨胀处理，还用于对膨胀后的所述生物样品进行切片处理，形成生物样品切片；

所述显微成像模块包括载物台和至少一对成像单元，每对所述成像单元包括第一成像单元和第二成像单元，所述第一成像单元包括第一光源、第一光调制单元以及沿第一光轴排列的第一物镜和第一相机，所述第二成像单元包括第二光源、第二光调制单元以及沿第二光轴排列的第二物镜和第二相机，所述第一光轴和所述第二光轴垂直；

所述第一光调制单元用于将所述第一光源出射的光调制为第一无衍射光束，并将所述第一无衍射光束调制为第一结构光光片，所述第一结构光光片用于为所述第二物镜提供照明，所述第二相机用于获取所述第二物镜所成的超分辨率单像；

所述第二光调制单元用于将所述第二光源出射的光调制为第二无衍射光束，并将所述第二无衍射光束调制为第二结构光光片，所述第二结构光光片用于为所述第一物镜提供照明，所述第一相机用于获取所述第一物镜所成的超分辨率单像；

所述数据处理模块用于融合所有所述超分辨率单像，得到所述生物样品的超分辨率像。

8.根据权利要求7所述的超分辨率显微镜，其特征在于，所述显微成像模块包括两对成像单元，两对所述成像单元中第一光轴和第二光轴所在的两个平面具有不为零的夹角。

9.根据权利要求7所述的超分辨率显微镜，其特征在于，所述第一光调制单元包括锥透镜和旋转振镜、相位模板和旋转振镜或空间光调制器；

所述第二光调制单元包括锥透镜和旋转振镜、相位模板和旋转振镜或空间光调制器。

10.根据权利要求7所述的超分辨率显微镜，其特征在于，还包括第三光源、第三物镜以及第三相机；

所述第三光源用于为所述第三物镜提供照明；

所述第三相机用于获取所述第三物镜的成像，用于观察所述生物样品。