[发明专利]一种基于荧光开关的快速超分辨显微方法和装置

权利要求书

1.一种基于荧光开关的快速超分辨显微方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将第一激光光束聚焦到荧光样品表面，对荧光样品进行激活；

2）将第二激光光束分为偏振方向互相垂直的第一线偏光和第二线偏光，再将所述的第一线偏光分为第一平行偏振光和第一垂直偏振光，同时所述的第二线偏光分为第二平行偏振光和第二垂直偏振光，然后将四束偏振光聚焦至荧光样品表面并发生干涉形成干涉光斑，所述干涉光斑中的亮斑部分对荧光样品进行漂白；

3）将第三激光光束聚焦到荧光样品表面，激发所述荧光样品中未被漂白的荧光分子发出荧光；

4）利用探测器收集所述荧光的信息，并通过计算机对该信息进行数据处理，完成对样品的扫描。

2.如权利要求1所述的基于荧光开关的快速超分辨显微方法，其特征在于，在所述的步骤2）中，所述的第二激光光束经第一渥拉斯顿棱镜分为第一线偏光和第二线偏光；

所述的第一线偏光经第二渥拉斯顿棱镜分为第一平行偏振光和第一垂直偏振光；

所述的第二线偏光经第二渥拉斯顿棱镜分为第二平行偏振光和第二垂直偏振光。

3.如权利要求1所述的基于荧光开关的快速超分辨显微方法，其特征在于，在所述步骤2）的干涉光斑中，相邻两亮斑或两暗斑中心的最小距离为D=λ/2NA，λ为波长，NA为聚焦用物镜的数值孔径。

4.如权利要求1所述的基于荧光开关的快速超分辨显微方法，其特征在于，在聚焦用物镜的入瞳处，第一平行偏振光和第一垂直偏振光的光斑中心连线垂直于所述第二平行偏振光和第二垂直偏振光的光斑中心连线。

5.如权利要求1所述的基于荧光开关的快速超分辨显微方法，其特征在于，将所述的荧光样品放置在纳米平移台上，并通过计算机控制纳米平移台在垂直光轴方向上移动，重复步骤1）～步骤4），完成对荧光样品的二维平面扫描。

6.一种基于荧光开关的快速超分辨显微装置，其特征在于，包括：

第一激光器，用于发出激活荧光样品的激活光；

第二激光器，用于发出漂白荧光样品的漂白光；

第三激光器，用于发出激发未被漂白的荧光样品产生荧光的激发光；

沿所述第二激光器光路依次布置的双折射偏光器件、准直透镜、物镜和纳米平移台，所述的物镜用于将所述的激活光、漂白光和激发光聚焦于纳米平移台上的荧光样品；

用于收集所述荧光信息的探测器；

以及与所述探测器和纳米平移台连接的计算机。

7.如权利要求6所述的基于荧光开关的快速超分辨显微装置，其特征在于，所述的双折射偏光器件为依次布置的第一渥拉斯顿棱镜和第二渥拉斯顿棱镜；

所述的第一渥拉斯顿棱镜用于将漂白光分为偏振方向互相垂直的第一线偏光和第二线偏光；

所述的第二渥拉斯顿棱镜用于将第一线偏光分为第一平行偏振光和第一垂直偏振光，并将第二线偏光分为第二平行偏振光和第二垂直偏振光。

8.如权利要求7所述的基于荧光开关的快速超分辨显微装置，其特征在于，在所述物镜的入瞳处，第一平行偏振光和第一垂直偏振光的光斑中心连线垂直于所述第二平行偏振光和第二垂直偏振光的光斑中心连线。