一種對熒光物質進行成像的激光掃描共聚焦顯微鏡的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種成像裝置，特別是涉及一種對熒光物質進行成像的激光掃描共聚焦顯微鏡。
【背景技術】
[0002]細胞作為生命活動的基本單元，是深入研宄生命過程的關鍵。了解各種大分子在活細胞中構象改變和精確定位，揭示生物分子相互作用關系，對于研宄疾病機理、促進生物醫藥科學和相關產業的發展具有重大意義。而實現這些的關鍵在于細胞的觀察及檢測。
[0003]目前，激光掃描共聚焦顯微鏡(Laser Scanning Confocal Microscopy)是細胞原位觀察的重要工具，它是研宄亞微米細微結構的有效技術手段，同時也是國內外從事生物醫學和材料科學研宄的科技工作者必備的大型科研儀器。激光掃描共聚焦顯微鏡的成像方式不同于傳統的顯微鏡，它是采用點掃描的方式進行成像，每次只對一個點進行成像。也正是由于激光掃描共聚焦顯微鏡是一個點掃描成像的過程，在圖像重建中，需要確定每個點在圖像中的位置。在實際應用中，由于多種因素的干擾，圖像重建難以維持精確，比如激發出的熒光中夾雜著干擾光無法濾除干凈、掃描振鏡的控制無法與整個裝置的運行相協調等因素。
【發明內容】
[0004]為克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種成像精度高、清晰度高、圖像構建準確的激光掃描共聚焦顯微鏡。
[0005]為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現:
[0006]—種對焚光物質進行成像的激光掃描共聚焦顯微鏡，它包括兩條光路:激光光路和熒光光路；
[0007]在所述激光光路上沿激光路徑依次設有激光器、掃描振鏡、二色鏡和物鏡；在所述熒光光路上沿熒光路徑依次設有所述物鏡、所述二色鏡、濾光片和光電倍增管；
[0008]還包括:
[0009]數據采集卡，其與所述光電倍增管通訊連接；
[0010]PC機，其與所述數據采集卡通訊連接；
[0011]電路控制板，其分別與所述掃描振鏡、所述數據采集卡和所述PC機通訊連接。
[0012]優選的是，所述的對熒光物質進行成像的激光掃描共聚焦顯微鏡，在所述濾光片和所述光電倍增管之間還設有一塊含一個針孔的板。
[0013]優選的是，所述的對熒光物質進行成像的激光掃描共聚焦顯微鏡，所述激光器發出單一波長的激光。
[0014]優選的是，所述的對熒光物質進行成像的激光掃描共聚焦顯微鏡，在所述含一個針孔的板與所述光電倍增管之間還設有透鏡。
[0015]優選的是，所述的對熒光物質進行成像的激光掃描共聚焦顯微鏡，所述含一個針孔的板的表面設有反光膜。
[0016]本發明的有益效果是:1)本案通過設置濾光片和針孔，提高了熒光的純度，從而提升了成像精度和分辨率；2)通過在針孔周圍設置反光膜，以便于操作人員對針孔的位置進行對光調校；3)通過設置電路控制板來協調掃描振鏡、數據采集卡和PC機，它提供的同步信號確保了數據采集與振鏡掃描的同步性，不僅能夠快速的采集到激光掃描共聚焦顯微鏡的圖像數據，還能準確的重建出圖像進行實時顯示。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明所述的一種對熒光物質進行成像的激光掃描共聚焦顯微鏡的結構示意圖。
[0018]圖2為本發明所述的掃描振鏡的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
[0020]如圖1所示，該對熒光物質進行成像的激光掃描共聚焦顯微鏡，它包括兩條光路:激光光路和熒光光路；
[0021]在激光光路上沿激光行進路徑依次設有激光器1、掃描振鏡2、二色鏡3和物鏡4，激發經過這些部件后照射到熒光物質；其中，激光器I可發射單一波長的激光，該激光波長的選擇視熒光物質的特性而定；掃描振鏡2的結構如圖2所示，它用于控制光點在x，y方向進行平面掃描；二色鏡3用于濾除雜光，反射激光，透射熒光；物鏡4用于聚焦激光和透射熒光。
[0022]激光激發熒光物質產生激發態的熒光粒子，熒光粒子發出熒光，在熒光光路上沿熒光路徑依次設有物鏡4、二色鏡3、濾光片5和光電倍增管8 ;由于熒光粒子發出的熒光含有其他波段的雜光，因此濾光片5的作用是濾除雜散光，透射熒光；光電倍增管8的作用是將熒光信號轉變為電信號。
[0023]還包括:
[0024]數據采集卡9，其與光電倍增管8通訊連接，數據采集卡9的作用是將光電倍增管8產生的模擬電信號轉變為數字信號。
[0025]PC機10，其與數據采集卡9通訊連接，用于接收并分析處理接收到的數字信號。
[0026]電路控制板11，其分別與掃描振鏡2、數據采集卡9和PC機10通訊連接。PC機10發送控制信號給數據采集卡9和電路控制板11，電路控制板11控制掃描振鏡2的運動，同時產生幀同步信號，行同步信號，采樣時鐘供數據采集卡9使用，從而可以保證數據采集卡9的采集與掃描振鏡2的運動一致，確保圖像重建的準確性。
[0027]較優選的方案是:在濾光片5和光電倍增管8之間還設有一塊含一個針孔的板6 ；在含一個針孔的板6與光電倍增管8之間還設有透鏡7。此外，含一個針孔的板6的表面設有反光膜。針孔的作用是進一步過濾雜光，將散射的干擾光隔斷，熒光從針孔處穿過，從而確保成像精度。透鏡7的作用是將熒光聚焦，用于提高成像分辨率。在含一個針孔的板6的表面設有反光膜是為了方便操作人員在儀器調試階段，在相對黑暗的環境中對含一個針孔的板6進行準備定位，操作人員可模擬一個熒光的行進路線，以激光代替，當針孔位置偏離時，激光會照射在針孔附近的反光膜上，產生反光，以提醒調試人員位置有偏差；當針孔正對激光時，激光順利穿過針孔，不產生反光，此時調試完成。
[0028]盡管本發明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發明并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。
【主權項】
1.一種對熒光物質進行成像的激光掃描共聚焦顯微鏡，其特征在于，它包括兩條光路:激光光路和熒光光路； 在所述激光光路上沿激光路徑依次設有激光器、掃描振鏡、二色鏡和物鏡；在所述熒光光路上沿熒光路徑依次設有所述物鏡、所述二色鏡、濾光片和光電倍增管； 還包括: 數據采集卡，其與所述光電倍增管通訊連接； PC機，其與所述數據采集卡通訊連接； 電路控制板，其分別與所述掃描振鏡、所述數據采集卡和所述PC機通訊連接。
2.如權利要求1所述的對熒光物質進行成像的激光掃描共聚焦顯微鏡，其特征在于，在所述濾光片和所述光電倍增管之間還設有一塊含一個針孔的板。
3.如權利要求1所述的對熒光物質進行成像的激光掃描共聚焦顯微鏡，其特征在于，所述激光器發出單一波長的激光。
4.如權利要求2所述的對熒光物質進行成像的激光掃描共聚焦顯微鏡，其特征在于，在所述含一個針孔的板與所述光電倍增管之間還設有透鏡。
5.如權利要求2所述的對熒光物質進行成像的激光掃描共聚焦顯微鏡，其特征在于，所述含一個針孔的板的表面設有反光膜。
【專利摘要】本案涉及一種對熒光物質進行成像的激光掃描共聚焦顯微鏡，它包括激光光路和熒光光路；在激光光路上沿激光路徑依次設有激光器、掃描振鏡、二色鏡和物鏡；在熒光光路上沿熒光路徑依次設有物鏡、二色鏡、濾光片和光電倍增管；還包括數據采集卡，其與光電倍增管連接；PC機，其與數據采集卡通訊連接；電路控制板，其分別與掃描振鏡、數據采集卡和PC機通訊連接。本案通過設置濾光片和針孔，提高了熒光的純度，從而提升了成像精度和分辨率；通過設置電路控制板來協調掃描振鏡、數據采集卡和PC機，它提供的同步信號確保了數據采集與振鏡掃描的同步性，不僅能夠快速的采集到激光掃描共聚焦顯微鏡的圖像數據，還能準確的重建出圖像進行實時顯示。
【IPC分類】G01N21-64, G01N21-01
【公開號】CN104568873
【申請號】CN201410803278
【發明人】薛曉君, 張運海
【申請人】中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月22日