The utility model relates to a low-cost super-resolution microscope, which comprises a laser emitter and a central density filter, a first convex lens, a scatterer, a second convex lens, a third convex lens, a bichrome lens, an objective lens, an excitation light filter, a flat-field lens and a CMOS image sensor arranged along the laser emitter light path; the utility model utilizes an industrial-grade diode laser. Low numerical aperture objective lens and industrial-grade camera can solve the cost problem well under the condition of ensuring the resolution of the microscope, so that the super-resolution technology can be more widely used and better promote the development of science.
【技术实现步骤摘要】
一种低成本的超分辨显微镜
本技术属于光学
,涉及一种低成本的超分辨显微镜。
技术介绍
荧光显微镜极大地提高了我们在细胞和亚细胞水平上研究生物过程的能力。然而,由于受到衍射极限的束缚,传统的荧光显微镜的空间分辨率极限大约在200纳米。直至近年来,随着新型荧光分子探针的出现和成像方法的改进,光学成像的分辨率得到了极大的改进,达到可以与电子显微镜相媲美的精度,并可以在活细胞上看到纳米尺度的蛋白质。超分辨技术大致可以分为两类,一种是以受激发射损耗显微镜(STED)和结构光照明显微镜(SIM)为代表的利用非线性光技术实现超分辨。STED的基本原理是通过物理过程来减少激发光的光斑大小,从而直接减少点扩散函数的半高宽来提高分辨率。改变光学点扩散函数来突破光学极限的另一种方法是利用饱和结构照明显微技术(SIM),其基本原理是将多重相互衍射的光束照射到样品上,然后从收集到的发射光模式中提取高分辨率的信息。但STED和SIM都是基于非线性光学效应,都需要较高功率的脉冲激光,这可能导致损坏样品。并且其光路复杂、设备昂贵,对系统的稳定性要求很高。另一种是以光敏定位显微镜(PALM)和随机光学重构显微镜(STORM)为代表的基于单分子定位实现超分辨。其中PALM的基本原理是用PA-GFP来标记蛋白质,通过调节405nm激光器的能量,低能量照射细胞表面,一次仅激活出视野下稀疏分布的几个荧光分子,然后用488nm激光照射,通过高斯拟合来精确定位这些荧光分子,在确定这些分子的位置后,再长时间用488nm激光照射来漂白这些已经定位正确的荧光分子,使得他们不能够被下一轮的激光再激活出来 ...
【技术保护点】
1.一种低成本的超分辨显微镜,其特征在于,包括激光发射器及沿激光发射器发射激光光路设置的中心密度滤波器、第一凸透镜、散射片、第二凸透镜、第三凸透镜、双色镜、物镜、激发光滤波器、平场透镜和CMOS图像传感器;所述激光发射器发射激光经中心密度滤波器滤波后到达第一凸透镜,然后聚焦在散射片上,随后依次通过第二凸透镜和第三凸透镜,再经双色镜分光后,双色镜反射的激光到达物镜聚焦在样品上,激发样品中的荧光物质,使其发射激发光,激发光通过物镜收集后,透过双色镜到达激发光滤波器,再透过平场透镜最后到达CMOS图像传感器成像。
【技术特征摘要】
1.一种低成本的超分辨显微镜,其特征在于,包括激光发射器及沿激光发射器发射激光光路设置的中心密度滤波器、第一凸透镜、散射片、第二凸透镜、第三凸透镜、双色镜、物镜、激发光滤波器、平场透镜和CMOS图像传感器;所述激光发射器发射激光经中心密度滤波器滤波后到达第一凸透镜,然后聚焦在散射片上,随后依次通过第二凸透镜和第三凸透镜,再经双色镜分光后,双色镜反射的激光到达物镜聚焦在样品上,激发样品中的荧光物质,使其发射激发光,激发光通过物镜收集后,透过双色镜到达激发光滤波器,再透过平场透镜最后到达CMOS图像传感器成像。2.根据权利要求1所述的低成本的超分辨显微镜,其特征在于,所述激光发射器为工业级二极管激光发射器,其发射光束为非高斯光束。3.根据权利要求1所述的低成本的超分辨显微镜,其特征在于,所述第一凸透镜、所述第二凸透镜和所述第三凸透镜均为消色差双胶合透镜。4.根据权利要求1所述的低成本的超分辨显微镜,其特征在于,所述散射片通过直流电机进行驱动,并处于所述第一凸透镜、所述第二凸透镜及所述第三凸透镜的焦平面处。5.根据权利要求1所述的低成本的超分辨显微镜,其特征在于,所述物镜为数值孔径为1.3的物镜。6.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:王富,
申请(专利权)人:宁波蔡康光电科技有限责任公司,
类型:新型
国别省市:浙江,33
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