[发明专利]基于上转换纳米晶的受激损耗超分辨光学显微方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于上转换纳米晶的受激发射损耗超分辨光学显微方法及系统。该发明结合上转换纳米晶与受激发射损耗超分辨荧光显微成像技术，通过探测上转换发光纳米材料标记的样品受激发射损耗产生的超分辨多光子荧光信号，实现低功率连续稳态激光器激发多光子受激损耗过程，达到低成本、低复杂度、高分辨率、简便、有效的三维超分辨成像效果。基于该方法，搭建由损耗光生成模块、激发光生成模块、若干二向色镜、多光子显微扫描模块和光电探测模块组成的受激发射损耗超分辨光学显微成像系统，获得低成本、低复杂度、高分辨率、简便、有效的实时动态三维图像。

主权项

基于上转换纳米晶的受激损耗超分辨光学显微方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)第一连续激光器产生稳态激光束，经空间相位调制后形成空心光束，该空心光束用作受激发射损耗光；(2)第二连续激光器产生近红外稳态激光束，该光束用作激发光；其中，第二连续激光器的波长处于近红外波段，第一连续激光器的波长短于第二连续激光器的波长，所述第一连续激光器的中心波长匹配上转换纳米颗粒的发光光谱，所述第二连续激光器的波长匹配UCNPs的激发光谱；(3)将损耗光与激发光在空间上准直共轴耦合，并将耦合后的激光束聚焦在UCNPs本身或者被UCNPs荧光标记的样品上，使样品产生超分辨多光子荧光信号；(4)利用光电探测器检测上述超分辨多光子荧光信号，并进行XYZ方向扫描，得到荧光成像图片。