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原文传递一种利用延迟荧光的荧光显微成像装置及其方法

专利名称：	一种利用延迟荧光的荧光显微成像装置及其方法
摘要：	本发明提出了一种利用延迟荧光的荧光显微成像装置及其方法。将制备的延迟荧光样品直接滴加在图像传感器表面的样品微腔中，通过利用延迟荧光自身特性即激发光源熄灭后其荧光强度仍能保持一段时间，设置图像传感器工作模式使其只对激发光源熄灭后的荧光信号进行采集，从而实现荧光信号检测。该荧光显微装置无需传统的成像透镜系统也无需滤光片过滤激发光，这样不仅大幅节约成本、简化系统复杂度，提高系统的便携性而且能够实现大视场、大体积样品的统计观测，对某些特定场景下的生物医学分析、药物筛选和细胞处理等提供一定参考和便利。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京大学
发明人：	闫锋;曹旭;杨程;岳涛;孟云龙;马浩文;卜晓峰;林岚昆;沈心雨
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-31T00:00:00+0800
申请号：	CN201910127626.1
公开号：	CN109827935A
代理机构：	江苏法德永衡律师事务所
代理人：	李媛媛
分类号：	G01N21/64(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	210046 江苏省南京市栖霞区仙林大道163号
主权项：	1.一种利用延迟荧光的荧光显微成像装置，其特征在于，包括显微成像模块、激发光源模块、时序控制模块和图像数据处理与显示模块；所述显微成像模块包括样品微腔、延迟荧光样品、图像传感器芯片和遮光罩，样品微腔用于装载延迟荧光样品，样品微腔底部紧贴图像传感器芯片表面；所述图像传感器芯片用于记录样品被激发出来的延迟荧光信号；所述遮光罩用于隔离装置周围环境光干扰；所述激发光源模块用于产生激发光源，以激发出延迟荧光样品中的延迟荧光信号，置于所述荧光显微成像装置的正上方，且发光面覆盖整个图像传感器芯片；所述时序控制模块用于控制所述显微成像模块和激发光源模块的工作时序，分别与所述图像传感器芯片、激发光源模块和数据处理与显示模块连接；所述数据处理与显示模块用于处理图像传感器芯片记录的延迟荧光信号的图像数据并显示。 2.根据权利要求1所述的一种利用延迟荧光的荧光显微成像装置，其特征在于，所述激发光源模块采用特定波长的激光光源并组合透镜系统来扩大光斑，或者采用窄带的LED光源，或者采用宽带的LED光源组合带通滤光片。 3.根据权利要求1所述的一种利用延迟荧光的荧光显微成像装置，其特征在于，所述样品微腔的结构包括顶板和腔体，样品微腔的底部直接贴附在图像传感器芯片表面；腔体的高度为50μm～100μm，顶板的厚度≥50μm。 4.根据权利要求1所述的一种利用延迟荧光的荧光显微成像装置，其特征在于，所述样品微腔的结构包括顶板、中间的腔体和底板，底板紧贴图像传感器芯片表面；底板厚度为5μm～100μm，腔体高度为50μm～100μm，顶板厚度≥50μm。 5.根据权利要求3或4所述的一种利用延迟荧光的荧光显微成像装置，其特征在于，所述样品微腔的腔体形状为椭圆或者圆角菱形，腔体的两端分别设有一个或者多个进样口和出样口。 6.根据权利要求1所述的一种利用延迟荧光的荧光显微成像装置，其特征在于，所述延迟荧光样品是利用具有延迟荧光特性的荧光材料标记后的生物细胞或者微生物，其中荧光信号在激发光熄灭后仍能保持一段时间即延迟时间T1。 7.根据权利要求1所述的一种利用延迟荧光的荧光显微成像装置，其特征在于，所述图像传感器芯片采用CMOS图像传感器，或者采用半浮栅晶体管，或者采用复合介质栅光敏探测器阵列。 8.根据权利要求7所述的一种利用延迟荧光的荧光显微成像装置，其特征在于，所述图像传感器芯片具有的像素数目≥1000万。 9.根据权利要求1所述的一种利用延迟荧光的荧光显微成像装置，其特征在于，所述遮光罩为一个厚度大于2mm且不透光的盖子。 10.一种利用延迟荧光的荧光显微成像方法，其特征在于，具体步骤如下：第一步，将样品微腔紧贴并固定在图像传感器芯片表面，取适量延迟荧光样品注入样品微腔内；第二步，盖上遮光罩，打开开关，时序控制模块开始工作，激发光源发出持续时间为T2的激发脉冲，入射到样品微腔上；在激发光熄灭的时刻，图像传感器芯片开始采集荧光信号并传输给图像数据处理与显示模块，采集时间为T3；第三步，由图像数据处理与显示模块存储并显示样品的荧光信号。
所属类别：	发明专利