[发明专利]一种自动化荧光切片显微成像平台及其操作方法

说明书

本发明公开一种自动化荧光切片显微成像平台及其操作方法,包括半导体二极管激光器、用于调整发射激光狭缝的照明光路、探测相机、用于调整探测相机位置角度的探测光路、用于调整样品位置角度的样品控制单元和时序控制系统，半导体二极管激光器、照明光路和探测光路依次从左向右分布，样品控制单元设置在探测光路一侧，时序控制系统电连接探测相机和半导体二极管激光器，探测相机固定设置在探测光路上。半导体二极管激光器发射激光，沿着照明光路到达生物样品并激发荧光探针，照明光片每次仅照亮样品的一个切面并在此切面产生荧光信号；半导体二极管激光器发射激光，长时间高强度激发光照射不会严重损伤样品细胞，在低倍率高视场下对厚切组织给予理想的长时间荧光显微成像。

技术领域

本发明涉及一种自动化荧光切片显微成像平台及其操作方法，属于荧光显微成像技术领域。

背景技术

当前在细胞生物学、生命科学与相关医学研究领域中，细胞学实验是经常涉及到的环节。活细胞是生命体基本结构单位和功能单位，因此对单个活细胞的实时观测具有重要意义。而无论是传统宽场落射式荧光显微镜还是激光扫描共聚焦显微镜都是利用紫外光或可见光沿着显微镜内部光路系统到达样品并激发荧光探针，再结合显微物镜及时捕获信号光进行实时成像，但是这两种激发样品荧光探针的方式会在焦平面的两侧较大的空间范围内都产生荧光信号，即对焦平面以外的空间区域也激发出荧光信号，但实际上只采集了焦平面单侧或者仅焦平面一个面的荧光信号，造成了照明激发光功率的多余消耗；其二，两者都存在着光毒性与光漂白的影响，尤其是共聚焦激光扫描显微镜需要来回对样品进行照射扫描，长时间的高强度激发光照射会严重损伤样品细胞，导致无法对样品进行长时间成像，尤其是活细胞样品；其三，两者均难以在低倍率、高视场下对厚切组织给与理想的荧光显微成像。为了长时间实时观测细胞，需要利用光片荧光显微镜。

当前的光学荧光显微镜光片属性单一、控制软件复杂、通用化程度低、价格昂贵，占用体积大、外围设备较多光路复杂，且成像速度慢，难以满足不同尺寸生物样本的成像需求。因此，发明一种成本低廉、使用方便、灵活性和通用化程度高、可实现可变光片的自动切片面扫描显微观测装置显得非常必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种自动化荧光切片显微成像平台及其操作方法，半导体二极管激光器发射激光，沿着照明光路系统到达样品并激发荧光探针，这种激发样品荧光探针的方式不会在焦平面的两侧较大的空间范围内产生荧光信号，节省了光功率，由于几乎没有激发两侧旁边的区域，明显减少了两侧旁边区域带来的光散射干扰；半导体二极管激光器发射激光，不存在着光毒性与光漂白的影响，尤其是共聚焦激光扫描显微镜需要来回对样品进行照射扫描，长时间的高强度激发光照射不会严重损伤样品细胞，便于对样品进行长时间成像，可以在低倍率、高视场下对厚切组织给与理想的荧光显微成像；所述的照明光片尺寸可变，有利于实验者根据自身样品的大小来调节照明光片的厚度。

为达到上述目的，本发明提供一种自动化荧光切片显微成像平台，包括用于发射激光的半导体二极管激光器、用于调整发射激光狭缝的照明光路、用于获取样品图片的探测相机、用于调整探测相机位置角度的探测光路、用于调整样品位置角度的样品控制单元和时序控制系统，半导体二极管激光器、照明光路和探测光路依次从左向右分布，样品控制单元设置在探测光路一侧，时序控制系统电连接探测相机和半导体二极管激光器，探测相机固定设置在探测光路上。

优先地，照明光路包括若干个微调机构、可调孔径光阑、光扩束准直器、光学可调机械狭缝、柱面透镜、消色差透镜、照明物镜和光学实验平台，

半导体二极管激光器、可调孔径光阑、光扩束准直器、光学可调机械狭缝、柱面透镜、消色差透镜和照明物镜均分别通过微调机构可调节设置在光学实验平台上，半导体二极管激光器、可调孔径光阑、光扩束准直器、光学可调机械狭缝、柱面透镜、消色差透镜和照明物镜依次从左向右分布，半导体二极管激光器发射的光源的轴线、可调孔径光阑轴线、光扩束准直器轴线、光学可调机械狭缝轴线、柱面透镜轴线、消色差透镜轴线和照明物镜轴线均重合。