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原文传递结构光照明可控示踪超分辨显微成像方法

专利名称：	结构光照明可控示踪超分辨显微成像方法
摘要：	结构光照明可控示踪超分辨显微成像方法，涉及结构光照明的超分辨成像技术以及原子力显微镜的力示踪技术领域，解决了现有技术中结构光超分辨荧光显微技术无法捕捉随机且瞬时发生的生命活动，而原子力显微镜不能提供同步的分子官能团方面的精确信息，在确定相互作用机理及精细结构方面存在很多不足的问题。本发明的成像方法对样品制备的要求较低，成像速度快，可对活体细胞进行观察研究，能用于机械刺激后细胞生命活动、单分子/单颗粒转运体系、活细胞内分子的动态过程等研究方向。通过荧光标记弥补原子力显微镜在官能团识别方面的不足，通过力示踪方法弥补光学显微技术在动态成像方面的缺陷，并通过结构光照明，获取较高的成像分辨率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	中国科学院长春应用化学研究所
发明人：	王宏达;孙佳音;张清荣;初宏亮
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-31T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910466334.0
公开号：	CN110132923A
代理机构：	长春众邦菁华知识产权代理有限公司
代理人：	李外
分类号：	G01N21/64(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	130000 吉林省长春市朝阳区人民大街5625号
主权项：	1.结构光照明可控示踪超分辨显微成像方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：步骤一、对原子力显微镜测量头中的探针针尖进行检测物的修饰；步骤二、采用能量具有正弦分布特征的结构光条纹激发样品；步骤三、控制器控制探针以恒定的力与样品表面接触，当所述检测物与样品中被测物有相互作用时，微悬臂发生偏转，激光检测器探测该偏转引起的激光位置偏离，并由控制器触发EMCCD相机采集带有高频信息的荧光信号；步骤四、对所述EMCCD采集到的荧光信号进行数据处理，获得具有二倍衍射极限的超分辨成像；步骤五、所述EMCCD相机连续采集多个时间点下的数据，并分别重构出各时间点下的超分辨荧光图像，最后结合原子力显微镜的力-距离曲线，对样品生命活动进行动态分析。 2.根据权利要求1所述的结构光照明可控示踪超分辨显微成像方法，其特征在于：步骤二中，所述具有正弦分布特征的结构光条纹通过结构光发生光路实现：所述结构光发生光路包括激光器组、空间光调制组件、偏振态调制组件和空间滤波组件；激光器组发出的复色激发光扩束后，首先经过空间光调制组件，被衍射为多束光，多束光经光偏振态调制组件后得到所需偏振方向光束；然后经空间滤波组件后获得±1级光束；所述±1级两束光依次经过管镜和物镜，在样品处发生干涉，获取具有正弦分布特征的结构光条纹。 3.根据权利要求2所述的结构光照明可控示踪超分辨显微成像方法，其特征在于：所述样品通过联用平台承载；所述联用平台包括手动二维位移台和三维载物台；所述三维载物台包括电动二维位移台和压电陶瓷位移台；所述手动二维位移台用于调节原子力显微镜测量头的平面位置，使所述原子力显微镜测量头与物镜中心同轴；所述三维载物台用于承载样品，其中压电陶瓷位移台用于控制样品Z轴方向的移动，使结构光条纹聚焦于样品的观测层面，电动二维位移台用于控制样品XY方向的移动，选择感兴趣的样品区域进行观察。 4.根据权利要求1所述的结构光照明可控示踪超分辨显微成像方法，其特征在于：步骤一所述的对原子力显微镜测量头中的探针针尖进行检测物的修饰，通过一个双官能团的连接分子将目标分子以共价结合的方式连接到探针上，实现对探针的修饰。 5.根据权利要求1所述的结构光照明可控示踪超分辨显微成像方法，其特征在于：步骤三中所述的恒定的力指的是小于10pN的力。 6.根据权利要求1所述的结构光照明可控示踪超分辨显微成像方法，其特征在于，检测物包括单个纳米粒子、单个生物分子、多个生物分子或单个病毒。 7.根据权利要求1所述的结构光照明可控示踪超分辨显微成像方法，其特征在于，被测物包括活细胞、细胞膜、人工磷脂膜、能内吞或转运单个分子及颗粒的体系。
所属类别：	发明专利