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。

该系统的分辨率可以达到传统显微成像系统的 2 倍以上，可以实现 80 纳米 以下的宽场成像。

一种三维像素超分辨显微成像方法，其特征在于，沿与图像采 集装置传感器平面水平方向 x、竖直方向 y 和显微镜的 z 轴方向各均成 非直角空间偏转角的空间矢量扫描样品，以能够使每两张相邻的图像 切片之间沿着 x,y,z 方向均有亚像素位移的步长进行扫描，通过图像采 集装置采集得到原始三维图像序列 A，将原始图像序列 A 根据无损采 样原则分割成多组三维图像序列 Bi，对 Bi 进行超分辨处理，生成三维 高分辨图像 E，

目前针对纳米尺度的生物医学研究，如何快速、准确、友好、高效地获取研究对象高特异性、高灵敏度、高空间分辨、高时间分辨、高通量、多参数的信息是商品化成像与传感光学仪器所面临的关键性问题。 南开大学现代光学研究所微纳光学实验室以显微成像的超高分辨率、传感检测的超高灵敏度、拉曼光谱增强效应等传统研究领域以及表面等离激元（SPP）等新一代光学手段为基础的研究工作为动态全光控表面等离激元新型高性能多参量光学显微镜的开发提供原创设计思想与关键核心技术和方案。显微成像、传感检测、拉曼光谱三个功能单元

成果创新点 荧光显微镜是记录动物脑内神经细胞活动的装置，而 微型化到数克可实现动物在运动时可背负装置。该装置是 解析动物脑内神经元活动如何编码行为和外界感知信息等 大脑工作原理。1.装置的无线化，实现大型动物清醒自由 移动状态下的脑活动成像，客服目前有线的产品只能用于 小鼠成像的局限；2.自动的动物手术装置；3.图像数据的 无源传送。 技术成熟度 关键技术研发阶段，有线微型荧

荧光显微镜是记录动物脑内神经细胞活动的装置，而微型化到数克可实现动物在运动时可背负装置。该装置是解析动物脑内神经元活动如何编码行为和外界感知信息等大脑工作原理。 1.装置的无线化，实现大型动物清醒自由移动状态下的脑活动成像，客服目前有线的产品只能用于小鼠成像的局限； 2.自动的动物手术装置； 3.图像数据的无源传送。 

本发明属于稀疏超分辨检测领域，并公开了一种基于稀疏的微 小缺陷高频超声显微成像超分辨的方法。该方法包括如下步骤:执行 过采样高频超声显微 C-扫成像;根据过采样时的采样步长与超声探头 分辨率，计算出探头点扩散函数 k;由点扩散函数根据进行稀疏超分 辨计算，获得最终高分辨图像。本发明方法实现了高频显微成像对现 微小缺陷进行超分辨显微成像，增强图像信噪比和分辨率，提高微小缺陷检测的准确性，同时对于微观缺陷的检测有着重要的意义，有效 地推动微器件可靠性的发展。

1、双光子超分辨荧光分析仪及试剂研发人才； 2、特定蛋白免疫分析仪及试剂研发人才； 3、化学发光分析仪及试剂研发人员。

一、项目简介时间分辨荧光免疫分析法（TRFIA）具有灵敏度高、特异性强、不受背景荧光干扰等特点，在 POCT 领域有极高的发展潜力。目前，市场上的 TRFIA 分析仪以中大型为主，手持式极少。本项目围绕小型化、低成本等理念，将 TRFIA 技术应用到 POCT 领域。该小型化 TRFIA 测控模块， 尺寸小、成本低、检测速度快、 重复性好、适用于多种稀土螯合物。在无滤光片条件下， 基本达到了小型化 TRFIA 测控模块的性能的极限。二、产品性能优势（（（（1）使用双自由度调光法，更优良；2）单次采样即可满足精度要求，采样时间更短；3）单/双通道可节省两块滤光片，成本低一半；4）采用基于多点采样数据拟合法的荧光物质浓度测定法。检测方法适用探针多点采样拟合法稀土螯合物；激发波长：365nm~405nm；发射波长：可见光范围；可检最短荧光寿命约 400us调光法LED 电流峰值+LED 电流脉宽检测时间最大采样时间范围为 0～2ms；单次采样时间小于 3ms以 Eu(TTA)3phen 为检测对象，检测限< 0.185mg/L；信号值小于荧光检测限精密度1.5%荧光光强变异系数 CV