[发明专利]单平面照明显微镜

说明书

本发明涉及一种单平面照明显微镜，该单平面照明显微镜包括用于照射位于介质中的样品载体(2)上的样品(1)的照明光学系统，样品载体(2)平行于平坦参考表面(3)延伸。经由照明光路由光片照射样品。单平面照明显微镜还包括具有检测光路的检测光学系统。照明光学系统和检测光学系统的光轴每一个都与参考表面(3)的法线一起限定不等于零度的角度。单平面照明显微镜还包括阻挡层系统，该阻挡层系统包括由具有给定厚度的给定材料形成的至少一层并且将介质与照明和检测光学系统分离，且阻挡层系统的基部区域与可以用于照明和检测活动的区域接触，所述基部区域平行于参考表面(3)延伸。在照明光路和/或检测光路中的至少一个校正元件允许减少当待检测的光或用于照射样品(1)的光以一定角度穿过阻挡层系统的界面时产生的像差。这种类型的单平面照明显微镜包括一装置，所述装置与光片的产生无关，并用于在光片平面的大致点状区域中或在至少暂时包括所述光片平面的给定空间中通过至少一个操纵光路将光强度施加到样品(1)。

技术领域

本发明涉及一种光片显微镜，包括用于照射样品的照明光学单元。样品位于介质中(例如液体或凝胶中)的样品载体上，。样品载体在此平行于平坦参考表面；该参考表面可以例如是样品载体所在的样品台的平面，例如具有指定厚度的平面平行玻璃板或具有壁的相应容器，所述容器具有与所述参考平面平行的透明底部。容器可以是敞开的，或者所述容器可以被透明的盖玻璃封闭。照明光学单元用于通过照明光路照射样品，使用具有光片平面的光片执行照射，其中所述光片平面与参考表面的法线形成不为零的照明角度。光片显微镜还包括检测光学单元，该检测光学单元具有带光轴的检测光路，该光轴与样品载体的区域中的参考表面的法线形成不为零的检测角度。检测角度和照明角度之间的角度通常为90°，但这不是强制性规范。

光片显微镜还包括分离层系统，该分离层系统具有由具有指定厚度的指定材料制成并将样品所在的介质与照明光学单元以及检测光学单元分开的至少一个层。分离层系统在此至少在可用于照明和检测的区域中通过平行于参考表面的基面与介质接触。在倒置光片显微镜的情况下，其中照射和检测设置在样品下部，样品容器的透明底部或样品承载板与空气层或浸没介质一起位于底部和光学单元之间，并形成分离层系统。从上面观察，样品容器的透明盖子，例如与空气层或浸没介质一起，形成在盖子与照明和检测光学单元之间的分离层系统。

由于照明和检测光学单元与参考表面的法线形成不为零的角度，因此在照明光路和/或检测光路中布置至少一个校正元件以减少由于待检测的光或用于照射样品的光倾斜通过分离层系统的界面而产生的这种像差。

背景技术

特别是在检查生物样品时使用光片显微镜，其中用具有与检测光轴以不为零的角度相交的平面的光片照射样品。这里的光片通常与检测方向形成直角，所述检测方向可以例如对应于仅用于检测的检测物镜的光轴。使用这种技术(也被称为SPIM(选择性或单平面照明显微镜))，甚至可以在相对较短的时间内产生相对较厚的样品的空间记录。基于光学部分结合样品和光片之间的相对移动(即，在垂直于截面平面的方向上)可以实现样品的视觉、空间扩展表示。

SPIM优选地用在荧光显微镜(被称为LSFM(光片荧光显微镜))中。与其他既定方法(例如，共焦激光扫描显微镜或双光子显微镜)相比，LSFM方法和装置具有以下优点：由于检测可在宽场中进行，因此可以捕获相对较大的样品区域。尽管分辨率低于共焦激光扫描显微镜，但是可以通过LSFM分析较厚的样品，这是因为穿透深度更大。此外，采用这种方法，样品暴露在光线下最低，这尤其降低了样品的不期望漂白的风险，这是因为所述样品仅由薄的光片以相对于检测方向不为零的角度照射。

这里使用的光片可以是例如使用柱面透镜制造而成的静态光片，或是准静态光片。所述准静态光片可以通过用光束快速扫描样品来制造而成。当光束相对于被观察样品经历非常快速的相对移动时产生光片型照明，其在时间上连续多次重复以便排列。选择样品最终被成像在其传感器上的相机的积分时间，以使得在积分时间内完成扫描。代替具有二维传感器场的相机，也可以在检测光学单元中使用与另一扫描(重新扫描)组合的线性扫描传感器。另外，检测也可以是共焦检测。