[发明专利]深层细胞超分辨率成像的方法、系统及棱镜光薄片装置

摘要

本发明适用于光学显微技术和生物细胞成像技术领域，提供了一种深层细胞超分辨率成像的方法、系统及棱镜光薄片装置。第一种技术方案结合了超分辨率光学波动显微术(SOFI)和超分辨率定位显微术(IM)，能够通过计算机运算消除非关联的背景噪音来获取细胞深层的超分辨率图像，可以直接应用于普通的荧光显微镜并且无需修改其原有的光学结构。第二种技术方案使用棱镜光薄片装置加载与倒置显微镜上，通过物理手段减少背景噪音并通过定位显微术来得到细胞深层的超分辨率图像，可以直接加载于传统的倒置荧光显微镜上。

主权项

一种深层细胞超分辨率成像的方法，应用于超分辨率定位显微镜中，其特征在于，所述方法包括步骤有：将荧光标记物连接待观察的样品，并将所述样品浸泡在成像缓冲液中；获取所述样品深层的荧光标记分子闪烁的荧光信号；通过超分辨率光学波动显微算法消除所述荧光信号的背景噪音；通过超分辨率定位显微算法计算经降噪处理的所述荧光信号的位置；根据所述荧光信号的位置构建所述样品的深层细胞超分辨率图像；其中，所述通过超分辨率光学波动显微算法消除所述荧光信号的背景噪音的步骤包括：将所述荧光信号记录成动画；将所述动画重组为一系列的动画组，每个所述动画组包含预定个数的帧；通过所述超分辨率光学波动显微算法对每个所述动画组进行二阶相关度运算，以去除所述荧光信号中非关联的所述背景噪音；将经降噪处理的所述动画组重组为新动画；所述通过超分辨率定位显微算法计算经降噪处理的所述荧光信号的位置的步骤包括：对所述新动画中的每一帧进行分析，通过与预定的点扩散函数相匹配的尺寸定位图像来识别非重叠的所述荧光信号；获得每个所述荧光信号的峰位置，构建相应的分辨率定位显微图像；根据所述超分辨率定位显微算法定位出每个所述荧光信号的中心位置，通过高斯拟合、最大相似度或者寻找质量中心算法计算经降噪处理的所述荧光信号的中心位置；所述根据荧光信号的位置构建所述样品的深层细胞超分辨率图像的步骤包括：将每个所述荧光信号的中心位置叠加以构建所述样品的深层细胞超分辨率图像。