[发明专利]一种上转换荧光成像系统及上转换荧光的成像方法

说明书

本发明公开了一种上转换荧光成像系统，该系统的光源发射的入射光的波长范围为1000nm至2500nm，该波长范围处于近红外II区和近红外III区，该波段的红外光在样品中的穿透深度比较深；通过处于近红外II区或近红外III区的入射光激发，预先在样品中进行标记的上转换荧光纳米颗粒可以发出处于近红外区的出射光，该出射光在样品中的穿透深度同样较深；并且由于光源发出的入射光的波长包括近红外II区和近红外III区，该入射光极不容易引起样品的自发荧光现象，从而可以有效的增加荧光成像深度和灵敏度；本发明还公开了一种上转换荧光的成像方法，同样具有上述有益效果。

技术领域

本发明涉及荧光成像领域，特别是涉及一种上转换荧光成像系统及上转换荧光的成像方法。

背景技术

随着近年来科技不断的进步，荧光成像技术在人们的日常生活中应用的越来越广泛。

荧光成像技术由于其具有非电离低能辐射、非侵入、高敏感性、高灵敏度等一系列优点，被广泛的应用于生物医学领域。同时荧光能够对生物分子、细胞、组织、器官等进行实施可视化成像，现阶段通常被用来进行肿瘤早期诊断、体外生物标记物检测、药物在活体内的代谢途径及分布情况等。

在多种荧光材料之中，上转换荧光纳米颗粒(Upconversion Nanoparticls,简称：UCNPs)的发光机理是通过吸收两个或两个以上低能量的光子来发出一个高能量的光子，即上转换荧光纳米颗粒可以通过吸收波长比较长的光来发出波长比较短的光。相比于其他荧光材料，上转换荧光纳米颗粒具有Stokes位移大，成像信噪比高，发射光谱窄、荧光寿命长等特点。

在现有技术中，通常是采用808nm或980nm激光激发，采集540nm、660nm或800nm的荧光信号实现上转换荧光成像。但是在现有技术中，使用808nm或980nm激光激发的上转换荧光成像的荧光成像深度通常较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种上转换荧光成像系统，可以有效增加荧光成像深度；本发明的另一目的在于提供一种上转换荧光的成像方法，可以有效增加荧光成像深度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种上转换荧光成像系统，所述上转换荧光成像系统包括光源、样品台、光信号接收器和处理器；

所述光源发射的入射光的波长范围为：1000nm至2500nm，包括端点值；

所述样品台用于放置经过上转换荧光纳米颗粒标记的样品，所述样品用于吸收所述入射光并发射出射光；

所述光信号接收器连接所述处理器，所述光信号接收器用于接收所述出射光，并将所述出射光转换成图像数据，以发送至所述处理器；

所述处理器用于根据所述图像数据生成荧光图像。

可选的，所述上转换荧光纳米颗粒为AReF₄(Re³⁺，n％)@mAReF₄或Re₂O₃(Re³⁺，n％)；其中，A包括Li、Na、K；Re包括Sc、Y、La、Gd、Lu；Re³⁺包括Pr³⁺、Nd³⁺、Sm³⁺、Dy³⁺、Ho³⁺、Er³⁺、Tm³⁺；所述n的取值范围为：0至100，包括右端点值；所述m的取值范围为：0至30，包括端点值。

可选的，所述光源为激光光源，所述激光光源与所述样品台之间设置有激光光束调节透镜组。

可选的，所述激光光束调节透镜组包括沿光轴依次分布的准直透镜、扩束透镜和整形透镜。

可选的，所述样品台与所述光信号接收器之间设置有带通滤光片，所述带通滤光片用于选取预先设定波长的单色出射光。