基于DMD的多模式超分辨荧光显微成像

发布时间：2025-05-06 23:33

　　与传统的光学显微成像技术相比,荧光显微成像技术的信噪比更高,且具有较强的特异性,因此得到了更为广泛的应用。但是荧光显微成像技术和传统的光学显微成像技术一样,存在着分辨率衍射受限的问题。为了解决这一问题,一系列基于不同原理的超分辨荧光显微成像技术被提出。其中结构光照明超分辨荧光显微成像技术(SIM)具有快速成像和低光毒性等优点,在细胞生物学研究领域得到了特别的关注。SIM技术使用余弦形式的结构光照明,利用余弦照明条纹的移频作用实现成像分辨率的提高。数字微镜器件(DMD)已经被应用在SIM超分辨显微成像中,然而在使用激光光源时基于DMD的SIM成像系统中存在着激光散斑问题,影响成像效果。因此基于DMD的SIM成像系统一般使用非相干光源。本文提出一种基于MEMS微镜扫描的消散斑方法,解决了 DMD照明调制中的激光散斑问题,搭建了 DMD照明调制的荧光显微成像系统。在此基础上,实现了余弦结构光SIM超分辨显微成像。利用DMD的数字可编程特性,对盲SIM显微成像技术进行了改进,将所需实验图像的数量从几百到上千减少至几十,极大地提高了盲SIM的成像效率。对超分辨光学涨落显微成像(SOFI)技术进行了...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１荧光产生的机理??

?浙江大学硕士学位论文???一种是非辐射形式的能量损耗（例如转换为热量），另一种便是直接跃迁至基态并辐射出光??子，而这一方式所产生的光辐射就称为荧光。??三二：：：：１１７＾?Ｅ?１?中间振动??激发态Ｓｌ?＾?——?Ｔ能级??Ｉ??Ｉ??Ｉ??Ｉ??Ｉ??激发?荧光?非辐射损....

图１．３荧光显黴成像系统的两种形式??３??

????荧光显微成像系统按照成像方式可以分为宽场［８］和共聚焦［９］两种类型。宽场显微成像??系统通过显微物镜和场镜（ｔｕｂｅ?ｌｅｎｓ）的组合直接将荧光样品的放大实像成在面探测器的感??光面上，从而获得样品的荧光图像。宽场显微成像系统中，通常使用同一个显微物镜用于??照明和荧光....

图１．４两个艾里斑的混叠现象??

多次曝光，因此成像速度较慢。此外，??共聚焦荧光显微成像系统的视场通常要比宽场荧光显微成像系统的更校二者各有优势和??劣势，应根据实际应用场景的需求进行选择。??１．２超分辨焚光显微成像技术??荧光显微成像技术的分辨率同样存在着衍射极限。由于衍射效应，样品上单个荧光分??子的像表....

图１．５随机光学重构显微成像技术（ＳＴＯＲＭ）原理示意图「１３］??１．３结构光照明超分辨荧光显微成像技术??

??荧光显微成像技术的基础上，使用了余弦状的结构光照明而不是均匀的宽场照明。利用结??构光的移频作用并结合后期算法，可以提取出样品细节的高频信息，能够将分辨率提高至??接近原来的２倍［｜４］。这些超分辨荧光显微成像技术突破了传统荧光显微成像的衍射极限，??在材料科学和生物学等研究....

本文编号：4043257