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量子相干控制超分辨荧光宽场显微成像
传统的光学显微系统受到阿贝衍射极限原理的限制，无法分辨尺度小于~200nm的事物，为了突破衍射极限，超分辨荧光显微技术应运而生，在生物成像等领域得到广泛应用。根据成像采集过程，超分辨方法主要可分为两类。一种是单分子定位显微方法（SMLM），通过荧光分子的光开关特性，孤立每个发光分子进行单独定位。此类方法具有不受衍射极限限制的特点，可以得到10-40nm的超高分辨率，但由于分子激活漂白的循环步骤使得采集速度和成像时间较慢。另一种是如结构光照明等宽场成像的超分辨显微技术，可以通过获得相邻区域/荧光分子间一定程度的响应差异来实现分辨率的提升。宽场成像的方法具有较高的时间采集效率，但由于同时激发视野内的全部分子，使得其分辨能力往往在100nm以上。目前还缺乏一种方法在理论上可以有效的兼顾宽场成像的时间采集效率和单分子定位方法的空间分辨率，因此亟需提出一种基于宽场成像对荧光分子高效调制的技术方案。 超分辨方法其本质都是通过识别单个荧光分子的独立的发射特性获得该分子的空间定位。如果可以对宽场成像中衍射极限以内各个发光分子荧光发射差异实现主动控制，则有可能获得更好的超分辨显微结果。近期，物理学院介观物理国家重点实验室极端光学研究团队提出了基于量子相干控制原理主动调制分子荧光发射而获得超分辨荧光显微的方法（SNAC），在宽场成像下实现了分辨率的提升。课题组在ZnCdS量子点体系下获得衍射极限范围内各个量子点的差异化激发。通过设计多个整形脉冲，单个ZnCdS量子点的荧光差异性会得到增强。课题组通过周期性改变整形脉冲和傅立叶增强提取荧光响应的差异。同时，主动控制的图像采集方案可以有效的抑制系统中不随调制周期变化的泊松随机噪声和CMOS工艺导致的固定噪声，极大的提升了信噪比。接着，利用独立开发的混合周期（Combination-FFT）和多高斯拟合定位算法获得最终的超分辨重建结果。研究模拟了邻近双点荧光发射的超分辨定位，其结果可以很好的分辨出低至50nm的相邻荧光分子。对于密集标记的线性结构，SNAC的分辨能力同样有显著性的提高，获得了30nm左右的径向定位精度。在量子点标记的COS7细胞样品的维管结构区域清晰的观测到了维管的平行取向和姿态排布以及纤维交叉区域的95.3nm的邻近双峰，显示出了比已有多种宽场超分辨方法更好的重建结果。这个研究将脉冲整形作为新的控制维度引入荧光超分辨，并将宽场超分辨成像技术的分辨率提升到了与单分子定位方法接近的50nm的水平。
北京大学
2021-04-11
一种显微层析成像方法与装置
1. 痛点问题
在常规显微系统中，宽视场与高分辨率不可兼得。此外，基于单光子照明的成像方式一般均不具有层析能力，极大地限制了其应用范围。
2. 解决方案
图1 完整宽视场、高分辨率成像示意图
本发明公开了一种显微层析成像方法与装置。包括：在投影器件上依次加载所需的各照明图案，利用光学中继透镜组以预设的缩放比例中继到样本面对相应子视场进行激发，子视场中被不同照明图案激发的荧光信号依次通过光学中继透镜组，并以预设的缩放比例中继到相机靶面，实现高分辨的子视场图像的获取；通过二维横向扫描器件使得光束在样本面上产生横向偏移，实现超大视场的不同子视场的结构光图像及其均匀光图像的获取（图1）；通过轴向扫描器件使光束在样本轴向产生偏移，实现对样本的轴向扫描；对获取的图像依次利用结构光层析算法、图像拼接算法、三维重建算法，最终得到三维光学层析图像。本发明具有宽视场、高分辨率及三维层析成像的性能。
合作需求
寻求在显微仪器领域有相关技术开发、市场推广经验，能推进本发明落地的高技术光电企业。
清华大学
2021-11-24
一种光片显微成像转换装置
本发明公开了一种光片显微成像转换装置，包括：光片激光光 源、样品夹持器、以及运动器；所述光片激光光源，产生光片激光， 水平照射在被固定于样品夹持器样品上；所述运动器，与样品夹持器 连接，用于带动样品夹持器在与竖直方向夹角小于 15 度方向上运动。 本发明提供的光片显微成像转换装置，是一种小型化、低成本的转换 装置，能通过加装在普通的倒置荧光显微镜上，使其具备光片显微成 像的能力，通过少量改装实现三维成像上的质的突破，
华中科技大学
2021-04-14
一种三色荧光显微成像系统
本发明公开了一种三色荧光显微成像系统，其包括三色激光合 束模块、第一二向色镜、物镜以及三色荧光成像模块；所述三色激光 合束模块用于将三种单色光合并成一束三色激光，投射在第一二向色 镜上；第一二向色镜反射激光同时透射荧光，其用于反射三色激光， 投射在物镜上；所述物镜用于透过三色激光并收集激发的混合荧光， 并将收集到的混合荧光投射在第一二向色镜上，第一二向色镜用于透 射混合荧光，投射在三色荧光成像模块上；所述三色荧光成像
华中科技大学
2021-04-14
基于平面扫描三维成像的人体安检系统及方法
涉及一种基于平面扫描三维成像的人体安检系统及方法，该系统的安检门框架内装有平面扫描驱动单元的扫描臂，扫描臂前后两侧分别装有扫描单元的毫米波收发天线阵列，安检门框架两侧分别装有毫米波收发机，扫描臂上端连接平面扫描驱动单元的驱动机构，控制单元连接扫描单元和平面扫描驱动单元，以使毫米波收发天线阵列进行平面扫描；控制单元连接数据采集单元，用于控制所述数据采集单元采集处理来自扫描单元的检测信号；图像处理单元连接数据采集单元，用于根据采集数据和采集数据的空间位置信息合成三维全息图像，并由显示器显示所述三维全息图像。
上海理工大学
2021-04-10
THz光纤扫描近场成像系统在癌症临床诊断中的应用
该诊断方法是基于癌症组织切片吸收常数的THz近场光纤扫描成像，系统传输的图像易于量化，且无需H&E染色，即可实现病理诊断自动化。因此，该系统在临床癌症检查中具有重要的潜在应用价值，有望在快速、简便、准确地鉴别胃癌上发挥重要作用，可以节约大量医院和人力资源的使用，具有重要的社会经济价值。
东南大学
2021-04-11
一种基于圆形扫描激光的轨线自动跟踪方法
本发明提供了一种基于圆形扫描激光的轨线自动跟踪方法，首先将圆形扫描激光投射到待测物体表面上，且圆形扫描激光与待跟踪轨线有两个或两个以上的交点，其中一个交点与待跟踪轨线的起点重合；将待跟踪轨线的起点标记为 P0，将圆形扫描激光与待跟踪轨线的最后一个交点标记为 P1；之后，令 i＝2；将圆形扫描激光的圆心沿着直线 Pi-2Pi-1 的方向移动距离 si，将圆形扫描激光与待跟踪轨线的最后一个交点标记为 Pi，其中 si 为线段 P0P1 长度的 1/Ni，Ni∈[2，50]；i 逐一递增，实现自动跟踪。本
华中科技大学
2021-01-12
一种带自动定位装置的扫描电镜样品台
本实用新型公开了一种带自动定位装置的扫描电镜样品台包括：样品仓，设有样品工作位；扫描单元，安装在所述样品仓内位于样品安装位的正上方，通过马达系统在X，Y方向上移动；交换仓，设有样品安装位，与所述样品仓连通，还设有样品进出口和交换仓门；移动导轨，在所述样品仓和交换仓之间传输样品；样品安装座，安装在所述移动导轨上，在所述样品安装位和样品工作位之间移动；交换杆，一端连接所述样品安装座，一端伸出交换仓；摄像头，安装在交换仓内位于所述样品安装位的正上方；控制器，设有导航模块，所述导航模块根据在样品安装座的图像上指定位置以控制扫描单元平移到对应的观察位置上。
浙江大学
2021-04-13
一种应用于扫描电镜中的加热装置
本实用新型提供了一种应用于扫描电镜中的加热装置，该装置包括：样品坩埚、加热芯陶瓷、电热丝、热辐射屏蔽结构，样品坩埚布置于所述加热芯陶瓷的上端；电热丝以双螺旋的形式缠绕于所述加热芯陶瓷表面，且对加热芯陶瓷加热，电热丝的材料为掺杂钨丝；热辐射屏蔽结构包括内不锈钢屏蔽层、次外不锈钢屏蔽层、外不锈钢屏蔽层、上不锈钢屏蔽层、次上不锈钢屏蔽层以及屏蔽底座；内不锈钢屏蔽层、次外不锈钢屏蔽层、外不锈钢屏蔽层层与层之间均为真空，上述三层的直径比例由热损失方程确定。本实用新型提供的加热装置加热效率高、体积小、屏蔽效果好，克服了现有技术中加热装置影响扫描电正常工作的缺陷。
浙江大学
2021-04-13
面扫描三维测量系统精度的实时调整方法
本发明公开了一种面扫描三维测量系统精度的实时调整方法。 首先通过判断相机内外部参数是否符合当前工作状态要求来确定面扫 描三维测量系统的精度是否符合要求，如果相机内外部参数符合当前 工作状态要求则继续测量，否则利用 Levenberg-Marquardt 算法对相机 内外部参数进行优化，使目标函数的平均值最小，此时认为相机内外 部参数是最优的；接着判断目标函数的平均值是否小于误差阈值，是 则用优化后的相机内外部参数继续测量，否则提示用户重新进行标定。 本方法能实时、在线地进行精度自检测和相机参数自动优化，在不重 复标定的情况下，能够使得相机的重投影误差平均值保持在 0.0028 像 素左右达 20 天以上。
华中科技大学
2021-04-13