專利名稱：一種熒光壽命顯微成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于熒光顯微成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于聲光器件的可尋址定位的突光壽命顯微成像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
突光壽命是指突光物質(zhì)被一瞬時光脈沖激發(fā)后產(chǎn)生的突光隨時間而衰減到一定程度時所用的時間。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，通過對樣品進(jìn)行熒光壽命成像，可以對分子所處微環(huán)境中生化參數(shù)的分布進(jìn)行定量監(jiān)測，例如，監(jiān)測細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的水解過程等。目前，可對熒光壽命進(jìn)行監(jiān)測的熒光顯微成像系統(tǒng)主要有:雙光子激發(fā)熒光顯微成像系統(tǒng)、激光掃描共焦(熒光)顯微成像系統(tǒng)、多模式光學(xué)顯微復(fù)合成像系統(tǒng)等。其中，雙光子激發(fā)熒光顯微成像系統(tǒng)具有高的層析能力和更深的測量深度，是生物學(xué)功能性成像的重要研究手段。在雙光子激發(fā)熒光顯微成像系統(tǒng)中，只有在焦點位置的激發(fā)光光子數(shù)密度才足以實現(xiàn)多光子熒光激發(fā)的要求，這一特點決定了雙光子激發(fā)熒光顯微成像技術(shù)是一種掃描成像技術(shù)，一般通過對激發(fā)光束進(jìn)行掃描來實現(xiàn)成像?，F(xiàn)有技術(shù)中，用于對熒光壽命進(jìn)行監(jiān)測的雙光子激發(fā)熒光顯微成像系統(tǒng)采用振鏡掃描技術(shù)，由于受制于機械慣性的影響，其每秒只能得到幾幀掃描圖像，遠(yuǎn)不能滿足對諸如神經(jīng)功能成像等毫秒級中快事件的監(jiān)測需要。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種熒光壽命顯微成像系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有用于對熒光壽命進(jìn)行監(jiān)測的雙光子激發(fā)熒光顯微成像系統(tǒng)采用振鏡掃描技術(shù)，由于受制于機械慣性的影響，不能滿足對毫秒級中快事件的監(jiān)測需要的問題。本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種熒光壽命顯微成像系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:發(fā)出脈沖激光的激光器；放置在所述激光器的出射光光路上，將所述脈沖激光投射到樣品池中待監(jiān)測樣品表面的基于聲光器件的掃描成像光路；放置在所述待監(jiān)測樣品的熒光出射光路上，探測所述樣品產(chǎn)生的熒光光子并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號的突光探測光路；連接所述熒光探測光路，根據(jù)所述電信號生成熒光光子的時間分布圖的時間相關(guān)單光子計數(shù)單元；連接所述時間相關(guān)單光子計數(shù)單元，對所述時間分布圖進(jìn)行擬合分析以得到所述樣品的熒光壽命的監(jiān)測單元；連接所述監(jiān)測單元和所述掃描成像光路，在所述監(jiān)測單元的控制下改變所述掃描成像光路中聲光器件的電聲換能器發(fā)出的超聲波頻率的驅(qū)動電路。其中，所述基于聲光器件的掃描成像光路可以包括:基于聲光器件的掃描光路；[0016]放置在所述激光器的出射光光路上，將所述激光器發(fā)出的脈沖激光投射到所述掃描光路中的預(yù)處理光路；放置在所述掃描光路的出射光光路上，將所述掃描光路輸出的光束投射到所述待監(jiān)測樣品表面的顯微成像光路。進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還可以包括:放置在所述待監(jiān)測樣本的熒光出射光路上，采集所述樣品產(chǎn)生的熒光分布圖像并轉(zhuǎn)換成電信號后輸出給所述監(jiān)測單元顯示的成像光路。在一種情況下，所述熒光探測光路放置在所述待監(jiān)測樣本的熒光出射光路上；所述顯微成像光路包括:放置在所述掃描光路的出射光光路上的第七反射鏡；順次放置在所述第七反射鏡的反射光光路上的掃描鏡、管鏡和物鏡，且所述掃描鏡的前焦面和所述管鏡的后焦面重合；放置在所述物鏡的出射光光路上的雙光子濾光片。在另一種情況下，所述熒光探測光路放置在所述待監(jiān)測樣品發(fā)出的熒光經(jīng)所述顯微成像光路分向后的出射光路上；所述顯微成像光路包括:放置在所述掃描光路的出射光光路上的二向色鏡；順次放置在所述二向色鏡的反射光光路上的掃描鏡、管鏡和物鏡，且所述掃描鏡的前焦面和所述管鏡的后焦面重合；放置在所述物鏡的出射光光路上的雙光子濾光片。另外，所述掃描光路可以包括一聲光偏轉(zhuǎn)器；所述預(yù)處理光路可以包括:縮束器；等邊棱鏡；放置在所述激光器的出射光光路上，將所述激光器發(fā)出的所述脈沖激光投射到所述縮束器的入射端的第一反射鏡組，所述第一反射鏡組包括第一反射鏡和第二反射鏡；放置在所述縮束器的出射光光路上，將所述縮束器的出射端射出的光束投射到所述等邊棱鏡的第二反射鏡組，所述第二反射鏡組包括第三反射鏡和第四反射鏡；放置在所述等邊棱鏡的出射光光路上，將所述等邊棱鏡出射的光束投射到所述掃描光路中的第三反射鏡組，所述第三反射鏡組包括第五反射鏡和第六反射鏡。上述系統(tǒng)中，所述時間相關(guān)單光子計數(shù)單元可以包括:存儲單元；連接所述熒光探測光路，計算所述熒光光子在信號周期內(nèi)對應(yīng)的探測時間的時間計算單元；連接所述存儲單元和所述時間計算單元，對所述存儲單元中與所述探測時間對應(yīng)的寄存器進(jìn)行累加的累加單元；連接所述存儲單元，根據(jù)所述累加單元的累加結(jié)果生成所述熒光光子的時間分布圖的時間分布生成單元。上述系統(tǒng)中，所述監(jiān)測單元可以包括:顯示監(jiān)測平臺界面的監(jiān)控主機；連接所述監(jiān)控主機，在所述監(jiān)控主機的控制下生成頻率控制信號并輸出給所述驅(qū)動電路的數(shù)據(jù)采集卡；所述驅(qū)動電路包括:連接所述數(shù)據(jù)采集卡，根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集卡輸出的所述頻率控制信號生成相應(yīng)的頻率信號的頻率發(fā)生器；連接所述頻率發(fā)生器，對所述頻率信號進(jìn)行放大處理后輸出給所述電聲換能器的功率放大器。進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集卡的型號可以是N1-6259。上述系統(tǒng)中，所述激光器可以為鈦藍(lán)寶石激光器，所述脈沖激光的中心波長是820nm ;所述熒光探測光路是一光電倍增管。本實用新型提出的熒光壽命顯微成像系統(tǒng)采用基于聲光器件的雙光子激發(fā)熒光顯微成像系統(tǒng)，并結(jié)合時間相關(guān)單光子計數(shù)技術(shù)，通過控制聲光器件中的聲波頻率，實現(xiàn)光束尋址定位掃描，進(jìn)而對樣品中感興趣的組織或部位進(jìn)行精確定位掃描。

圖1是本實用新型實施例一提供的熒光壽命顯微成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1中預(yù)處理光路、掃描光路、顯微成像光路的結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖2中第一時間相關(guān)單光子計數(shù)單元的結(jié)構(gòu)圖；圖4是圖2中監(jiān)測單元、驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)圖；圖5是本實用新型實施例二提供的熒光壽命顯微成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖6是本實用新型實驗中，熒光素樣品隨機點掃描的熒光強度圖像和對熒光光子的時間分布直方圖擬合后的熒光強度衰減擬合曲線；圖7a是本實用新型實驗中，區(qū)域掃描雙光子激發(fā)熒光強度圖像；圖7b是本實用新型實驗中，區(qū)域掃描雙光子激發(fā)熒光重構(gòu)強度圖像；圖7c是本實用新型實驗中，區(qū)域掃描雙光子激發(fā)熒光壽命圖像；圖8a是本實用新型實驗中，Ieica樣片選擇環(huán)形區(qū)域熒光強度的成像圖圖8b是本實用新型實驗中，Ieica樣片熒光壽命的成像圖；圖8c是本實用新型實驗中，Ieica樣片區(qū)域壽命成像分析圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提出的熒光壽命顯微成像系統(tǒng)采用基于聲光器件的雙光子激發(fā)突光顯微成像系統(tǒng)，并結(jié)合時間相關(guān)單光子計數(shù)(Time-CorrelatedSingle-Photon Counting, TCSPC)技術(shù),通過控制聲光器件中的聲波頻率,實現(xiàn)光束尋址定位掃描，進(jìn)而對樣品中感興趣的組織或部位進(jìn)行精確定位掃描。具體而言，本實用新型提供的熒光壽命顯微成像系統(tǒng)包括:激光器，用于發(fā)出脈沖激光；基于聲光器件的掃描成像光路，用于將激光器發(fā)出的脈沖激光投射到樣品池中待監(jiān)測樣品表面；突光探測光路，用于探測樣品產(chǎn)生的突光，并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號；時間相關(guān)單光子計數(shù)(Time-Correlated Single Photon Counting,TCSPC)單元,用于根據(jù)突光探測光路轉(zhuǎn)換后的電信號，生成突光光子的時間分布圖，該時間分布圖表征了突光光子隨時間的衰減強度；監(jiān)測單元，用于對時間相關(guān)單光子計數(shù)單元生成的時間分布圖進(jìn)行擬合分析，得到樣品的熒光壽命；驅(qū)動電路，用于在監(jiān)測單元的控制下，改變掃描成像光路中聲光器件的電聲換能器發(fā)出的超聲波頻率。以下結(jié)合實施例說明本實用新型的詳細(xì)技術(shù)方案:實施例一在本實用新型實施例一中，如圖1所不，突光壽命顯微成像系統(tǒng)包括:基于聲光器件的掃描光路13 ;激光器11，用于發(fā)出脈沖激光，激光器11優(yōu)選為光譜物理公司生產(chǎn)的鈦藍(lán)寶石激光器，其輸出波長為700-1000nm，脈沖寬度為lOOfs，使用時將其輸出的中心波長調(diào)到820nm，進(jìn)行雙光子激發(fā)；放置在激光器11的出射光光路上的預(yù)處理光路12，用于將激光器11發(fā)出的脈沖激光投射到掃描光路13中；放置在掃描光路13的出射光光路上的顯微成像光路14，用于將掃描光路13輸出的光束投射到樣品池中待監(jiān)測樣品表面；放置在待監(jiān)測樣本的熒光出射光路上的熒光探測光路15，用于探測樣品產(chǎn)生的熒光，并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，熒光探測光路15優(yōu)選為一光電倍增管(PhotoMultiplier Tube，PMT);時間相關(guān)單光子計數(shù)單元16，用于根據(jù)熒光探測光路15轉(zhuǎn)換后的電信號，生成熒光光子的時間分布圖，該時間分布圖表征了熒光光子隨時間的衰減強度；監(jiān)測單元17，用于對時間相關(guān)單光子計數(shù)單元16生成的時間分布圖進(jìn)行擬合分析，得到樣品的熒光壽命；驅(qū)動電路19，用于在監(jiān)測單元17的控制下，改變掃描光路13中聲光器件的電聲換能器發(fā)出的超聲波頻率。公知地，聲波是彈性波。聲波在媒質(zhì)中傳播時，由于彈性應(yīng)變，媒質(zhì)的折射率隨空間和時間周期地變化，光通過媒質(zhì)時會發(fā)生衍射，這種現(xiàn)象稱為聲光效應(yīng)。由于彈光效應(yīng)，當(dāng)超聲縱波以行波形式在介質(zhì)中傳播時會使介質(zhì)折射率產(chǎn)生正弦或余弦規(guī)律變化，并隨超聲波一起傳播，當(dāng)激光通過此介質(zhì)時，就會發(fā)生光的衍射，即聲光衍射。衍射光的強度、頻率、方向等都隨著超聲波場而變化。其中衍射光偏轉(zhuǎn)角隨超聲波頻率的變化現(xiàn)象稱為聲光偏轉(zhuǎn)。通過改變超聲波頻率即可對衍射光的方向進(jìn)行調(diào)整，且調(diào)整過程不受機械慣性的影響，本實用新型即是基于此原理實現(xiàn)可尋址定位的光束掃描。進(jìn)一步地，本實用新型實施例一中，熒光壽命顯微成像系統(tǒng)還可以包括:放置在待監(jiān)測樣本的熒光出射光路上的成像光路18，用于采集樣品產(chǎn)生的熒光分布圖像，并轉(zhuǎn)換成電信號后輸出給監(jiān)測單元17顯示。成像光路18優(yōu)選是一電荷稱合元件(Charge-coupledDevice, CCD)圖像傳感器。本實用新型實施例一中，成像光路18與熒光探測光路15的放置位置相同，在實際應(yīng)用時，可通過在設(shè)備上設(shè)置一滑動槽，成像光路18和熒光探測光路15均可在該滑動槽中自由滑動，從而實現(xiàn)成像光路18與熒光探測光路15的切換使用。如圖2所不,本實用新型實施例一中，掃描光路13具體包括一聲光偏轉(zhuǎn)器131。預(yù)處理光路12具體包括:縮束器123 ;等邊棱鏡126 ;放置在激光器11的出射光光路上的第一反射鏡組，用于將激光器11發(fā)出的脈沖激光投射到縮束器123的入射端，第一反射鏡組包括第一反射鏡121和第二反射鏡122 ;放置在縮束器123的出射光光路上的第二反射鏡組，用于將縮束器123的出射端射出的光束投射到等邊棱鏡126，第二反射鏡組包括第三反射鏡124和第四反射鏡125 ;放置在等邊棱鏡126的出射光光路上的第三反射鏡組，用于將等邊棱鏡126出射的光束投射到掃描光路13中，第三反射鏡組包括第五反射鏡127和第六反射鏡128。其中，縮束器123用于對光束進(jìn)行擴束及準(zhǔn)直調(diào)節(jié)；等邊棱鏡126作為色散元件，能夠?qū)崿F(xiàn)與聲光偏轉(zhuǎn)器131大小相等而方向相反的色散效應(yīng)，達(dá)到空間色散補償?shù)哪康?。本實用新型實施例一中，顯微成像光路14具體包括:放置在掃描光路13的出射光光路上的第七反射鏡141 ;順次放置在第七反射鏡141的反射光光路上的掃描鏡142、管鏡143和物鏡144，且掃描鏡142的前焦面和管鏡143的后焦面重合，以使得光束能充滿物鏡144的后光闌。進(jìn)一步地，顯微成像光路14還可以包括:放置在物鏡144的出射光光路上的雙光子濾光片145。如圖3所示，本實用新型實施例一中，時間相關(guān)單光子計數(shù)單元16包括:存儲單元163 ;時間計算單元161，用于計算熒光光子在信號周期內(nèi)對應(yīng)的探測時間；累加單元162，用于對存儲單元163中與探測時間對應(yīng)的寄存器進(jìn)行累加；時間分布生成單元164，用于根據(jù)累加單元162的累加結(jié)果，生成熒光光子的時間分布圖。如圖4所示，本實用新型實施例一中，監(jiān)測單元17包括:監(jiān)控主機171，用于顯示監(jiān)測平臺界面，對時間相關(guān)單光子計數(shù)單元16生成的時間分布圖進(jìn)行擬合分析，得到樣品的熒光壽命并顯示在監(jiān)測平臺界面上，同時還可用于接收成像光路18采集到的熒光分布圖像并顯示；數(shù)據(jù)采集卡172，用于在監(jiān)控主機171的控制下，生成頻率控制信號并輸出給驅(qū)動電路19。驅(qū)動電路19根據(jù)該頻率控制信號，改變掃描光路13中聲光器件的電聲換能器發(fā)出的超聲波頻率。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集卡172的型號是N1-6259，其每輸出一組頻率控制信號的同時，還輸出一觸發(fā)信號；而若時間相關(guān)單光子計數(shù)單元16采用單點采集模式，則需要一外部信號觸發(fā)才可工作。有鑒于此，本實用新型實施例一中，信號采集卡172輸出的觸發(fā)信號即可作為時間相關(guān)單光子計數(shù)單元16的單點采集模式下的觸發(fā)信號，時間相關(guān)單光子計數(shù)單元16在該觸發(fā)信號控制下，觸發(fā)壽命監(jiān)測，可快速的實現(xiàn)對待監(jiān)測樣品各區(qū)域的熒光壽命測量。優(yōu)選地，監(jiān)控主機171的監(jiān)測平臺采用Labview語言編寫，對時間相關(guān)單光子計數(shù)單元16輸出的熒光光子的時間分布圖像和成像光路18采集到的熒光分布圖像采用統(tǒng)一的參考圖像。在使用過程中，應(yīng)保持系統(tǒng)的穩(wěn)定，在更換CCD圖像傳感器之后，參考圖像的像素坐標(biāo)位置會發(fā)生變化，這時需要采用Matlab曲線擬合方法對參考圖像進(jìn)行校準(zhǔn)，得到唯一的像素坐標(biāo)與聲波頻率的關(guān)系參數(shù)后，執(zhí)行下一操作過程。此時，驅(qū)動電路19包括:頻率發(fā)生器191，用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集卡172輸出的頻率控制信號，生成相應(yīng)的頻率信號；功率放大器192，用于對頻率信號進(jìn)行放大處理后輸出給掃描光路13中的電聲換能器，以改變電聲換能器發(fā)出的超聲波頻率。實施例二本實用新型實施例二中，激光器11、預(yù)處理光路12、掃描光路13、成像光路18、監(jiān)測單元17、時間相關(guān)單光子計數(shù)單元16、熒光探測光路15、驅(qū)動電路19的結(jié)構(gòu)均與本實用新型實施例一相同，在此不贅述。與本實用新型實施例一不同，如圖5所示，本實用新型實施例二中，成像光路18與熒光探測光路15所放置的位置不同。成像光路18仍放置在待監(jiān)測樣品的熒光出射光路上，而熒光探測光路15則放置在待監(jiān)測樣品發(fā)出的熒光經(jīng)顯微成像光路14分向后的出射光路上。此時，顯微成像光路14中，第七反射鏡141替換為一二向色鏡，待監(jiān)測樣本的熒光出射后，順次經(jīng)物鏡144、管鏡143、掃描鏡142返回到二向色鏡，經(jīng)二向色鏡出射到熒光探測光路15，其它結(jié)構(gòu)與本實用新型實施例一相同，在此不贅述。下面以待監(jiān)測樣品為標(biāo)準(zhǔn)樣品-熒光素為例，采用上述實施例一和實施例二提供的熒光壽命顯微成像系統(tǒng)對其進(jìn)行成像分析及壽命測定:—、突光素樣品的單點實驗。如圖6不出了突光素樣品隨機點掃描的突光強度圖像和對熒光光子的時間分布直方圖擬合后的熒光強度衰減擬合曲線。通過對熒光素樣品單點壽命的曲線擬合，可得到該點的壽命值為3.6ns，與現(xiàn)有報道值相等。二、熒光素樣品的區(qū)域壽命成像實驗。如圖7a至圖7c所示，該熒光素區(qū)域內(nèi)的壽命直方圖如右側(cè)所示，灰度與壽命值大小相對應(yīng)，由圖可知，該區(qū)域的壽命為2.2-2.55ns,平均壽命為2.38ns。三、對上述實驗的結(jié)果分析:在本實驗中，首先用熒光素樣品進(jìn)行實驗，通過上述實驗可知，熒光素樣品的熒光壽命值為2.2-2.55ns (如圖7c所示區(qū)域)不同點處所對應(yīng)的熒光壽命值有所差別，因此可根據(jù)此壽命成像對組織的微環(huán)境等參數(shù)進(jìn)行測量。由于熒光素樣品的分布比較均勻，結(jié)構(gòu)差異不大，所以測量出的熒光壽命值分布區(qū)間也比較集中。在本實用新型的另一實驗中，也對Ieica樣片進(jìn)行了隨機區(qū)域熒光壽命測量與成像，通過Ieica樣片的區(qū)域熒光壽命成像分析，Ieica樣品的不同位置處的熒光壽命不同。如圖8a和圖Sb所示，表征了 Ieica樣片選擇環(huán)形區(qū)域熒光強度成像和熒光壽命成像的對比，圖Sc是Ieica樣片區(qū)域壽命成像分析圖；所選環(huán)形區(qū)域內(nèi)熒光壽命分布區(qū)間為366.3ps-731.7ps，平均壽命值為 599.6ps。從上述實驗可以看出，通過對熒光素樣品和Ieica樣片的不同區(qū)域強度成像和壽命測量及成像分析，利用本實用新型系統(tǒng)可得到任意感興趣點和區(qū)域的熒光壽命信息，初步實現(xiàn)了基于聲光偏轉(zhuǎn)器的隨機介入和尋址掃描的壽命成像方法，成功地將聲光掃描機制應(yīng)用到了熒光壽命成像系統(tǒng)中。本實用新型提出的熒光壽命顯微成像系統(tǒng)采用基于聲光器件的雙光子激發(fā)熒光顯微成像系統(tǒng)，并結(jié)合時間相關(guān)單光子計數(shù)技術(shù)，通過控制聲光器件中的聲波頻率，實現(xiàn)光束尋址定位掃描，進(jìn)而對樣品中感興趣的組織或部位進(jìn)行精確定位掃描。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來控制相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以在存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，所述的存儲介質(zhì)，如R0M/RAM、磁盤、光盤等。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種突光壽命顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 發(fā)出脈沖激光的激光器； 放置在所述激光器的出射光光路上，將所述脈沖激光投射到樣品池中待監(jiān)測樣品表面的基于聲光器件的掃描成像光路； 放置在所述待監(jiān)測樣品的熒光出射光路上，探測所述樣品產(chǎn)生的熒光光子并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號的熒光探測光路； 連接所述熒光探測光路，根據(jù)所述電信號生成熒光光子的時間分布圖的時間相關(guān)單光子計數(shù)單元； 連接所述時間相關(guān)單光子計數(shù)單元，對所述時間分布圖進(jìn)行擬合分析以得到所述樣品的熒光壽命的監(jiān)測單元； 連接所述監(jiān)測單元和所述掃描成像光路，在所述監(jiān)測單元的控制下改變所述掃描成像光路中聲光器件的電聲換能器發(fā)出的超聲波頻率的驅(qū)動電路。
2.如權(quán)利要求1所述的突光壽命顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述基于聲光器件的掃描成像光路包括: 基于聲光器件的掃描光路； 放置在所述激光器的出射光光路上，將所述激光器發(fā)出的脈沖激光投射到所述掃描光路中的預(yù)處理光路； 放置在所述掃描光路的出射光光路上，將所述掃描光路輸出的光束投射到所述待監(jiān)測樣品表面的顯微成像光路。
3.如權(quán)利要求2所述的熒光壽命顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 放置在所述待監(jiān)測樣本的熒光出射光路上，采集所述樣品產(chǎn)生的熒光分布圖像并轉(zhuǎn)換成電信號后輸出給所述監(jiān)測單元顯示的成像光路。
4.如權(quán)利要求3所述的熒光壽命顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述熒光探測光路放置在所述待監(jiān)測樣本的熒光出射光路上；所述顯微成像光路包括: 放置在所述掃描光路的出射光光路上的第七反射鏡； 順次放置在所述第七反射鏡的反射光光路上的掃描鏡、管鏡和物鏡，且所述掃描鏡的前焦面和所述管鏡的后焦面重合； 放置在所述物鏡的出射光光路上的雙光子濾光片。
5.如權(quán)利要求3所述的熒光壽命顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述熒光探測光路放置在所述待監(jiān)測樣品發(fā)出的熒光經(jīng)所述顯微成像光路分向后的出射光路上；所述顯微成像光路包括: 放置在所述掃描光路的出射光光路上的二向色鏡； 順次放置在所述二向色鏡的反射光光路上的掃描鏡、管鏡和物鏡，且所述掃描鏡的前焦面和所述管鏡的后焦面重合； 放置在所述物鏡的出射光光路上的雙光子濾光片。
6.如權(quán)利要求2所述的突光壽命顯微成像系統(tǒng),其特征在于，所述掃描光路包括一聲光偏轉(zhuǎn)器；所述預(yù)處理光路包括: 縮束器； 等邊棱鏡；放置在所述激光器的出射光光路上，將所述激光器發(fā)出的所述脈沖激光投射到所述縮束器的入射端的第一反射鏡組，所述第一反射鏡組包括第一反射鏡和第二反射鏡； 放置在所述縮束器的出射光光路上，將所述縮束器的出射端射出的光束投射到所述等邊棱鏡的第二反射鏡組，所述第二反射鏡組包括第三反射鏡和第四反射鏡； 放置在所述等邊棱鏡的出射光光路上，將所述等邊棱鏡出射的光束投射到所述掃描光路中的第三反射鏡組，所述第三反射鏡組包括第五反射鏡和第六反射鏡。
7.如權(quán)利要求1所述的熒光壽命顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述時間相關(guān)單光子計數(shù)單元包括: 存儲單兀； 連接所述熒光探測光路，計算所述熒光光子在信號周期內(nèi)對應(yīng)的探測時間的時間計算單元； 連接所述存儲單元和所述時間計算單元，對所述存儲單元中與所述探測時間對應(yīng)的寄存器進(jìn)行累加的累加單元； 連接所述存儲單元，根據(jù)所述累加單元的累加結(jié)果生成所述熒光光子的時間分布圖的時間分布生成單元。
8.如權(quán)利要求1所述的熒光壽命顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測單元包括: 顯示監(jiān)測平臺界面的監(jiān)控主機； 連接所述監(jiān)控主機，在所述監(jiān)控主機的控制下生成頻率控制信號并輸出給所述驅(qū)動電路的數(shù)據(jù)采集卡； 所述驅(qū)動電路包括:· 連接所述數(shù)據(jù)采集卡，根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集卡輸出的所述頻率控制信號生成相應(yīng)的頻率信號的頻率發(fā)生器； 連接所述頻率發(fā)生器，對所述頻率信號進(jìn)行放大處理后輸出給所述電聲換能器的功率放大器。
9.如權(quán)利要求8所述的熒光壽命顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集卡的型號是 N1-6259。
10.如權(quán)利要求1至9任一項所述的熒光壽命顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述激光器為鈦藍(lán)寶石激光器，所述脈沖激光的中心波長是820nm ;所述熒光探測光路是一光電倍增管。
專利摘要本實用新型屬于熒光顯微成像技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種熒光壽命顯微成像系統(tǒng)，包括激光器；基于聲光器件的掃描成像光路；熒光探測光路；時間相關(guān)單光子計數(shù)單元；監(jiān)測單元；在監(jiān)測單元的控制下的驅(qū)動電路。由于本系統(tǒng)采用基于聲光器件的雙光子激發(fā)熒光顯微成像技術(shù)，并結(jié)合時間相關(guān)單光子計數(shù)技術(shù)，通過控制聲光器件中的聲波頻率，實現(xiàn)光束尋址定位掃描，進(jìn)而對感興趣的組織或部位進(jìn)行精確定位掃描。
文檔編號G01N21/64GK203164118SQ20122060075
公開日2013年8月28日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者屈軍樂, 邵永紅, 齊璟, 王凱歌, 黃麗強 申請人:深圳大學(xué)