CN111435192B - 利用荧光显微镜生成荧光照片的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用荧光显微镜生成荧光照片的方法，其中，在拍摄完利用一个光学通道的光所产生的荧光图像之后，能够重新拍摄利用该光学通道的光所产生的荧光图像并且用重新拍摄的荧光图像替换原荧光图像，而不需重新拍摄已经拍摄完毕的利用其它光学通道的光所产生的荧光图像。因此，减少了样品暴露在光下的时间，避免了样品被漂白并且节约了拍摄时间。
Description
技术领域
本发明涉及光学领域，具体而言，涉及一种利用荧光显微镜生成荧光照片的方法。
背景技术
荧光分为自然荧光和人工荧光两种。
自然荧光(或称一次荧光、自发荧光、自体荧光和原发荧光)指的是某些物质无需经过处理，当受到激发光照射就能产生荧光现象。例如，植物的叶子、茎，动物的一些组织(牙齿、骨质、爪甲、白头发、尿液、血浆及维生素等)，某些结晶体，有机化合物，合成物，油类，蛋白质，腊等都可以产生自然荧光。所以，自然荧光在造纸、纤维、染料、化学药品、食品和油脂等工业方面被用作检查和鉴别。在环保中对大气污染公害的监测中也利用紫外线进行粉尘荧光观测。
人工荧光(或称二次荧光、继发荧光、染色荧光)指的是某些物质必须经过化学处理，例如用荧光染料(即荧光色素)与其结合，才能在激发光下产生荧光。荧光色素是一类能产生明显荧光，并能作为染料使用的有机化合物，它有天然和人工合成两类。人工合成的荧光色素常用的有数十种之多，例如吖啶橙、罗达明等。非荧光试样通过用选择的荧光色素进行染色后，在荧光显微镜下就可从颜色和反差中清晰地分辨试样中不同的细胞组织。染色荧光方法在细胞化学和组织化学中很早就应用了，例如利用盐基黄(Auramine)对结核菌染色。
荧光有很多实际的应用，包括矿物学、宝石学、医学、化学、生物学等。尤其在生命科学领域，广泛应用在分析化学、生物化学、细胞与分析生物学等。荧光标记作为一种非接触式的手段，用于研究细胞内物质的吸收、运输、化学物质的分布及定位等，是研究的基本工具。近年来在生物学研究中，荧光标记被广泛地用于标定生物分子。
免疫荧光标记技术(immunofluorescence technique)是将已知的抗体或抗原分子标记上荧光素，当与其相对应的抗原或抗体起反应时，在形成的复合物上就带有一定量的荧光素，在荧光显微镜下就可以看见发出荧光的抗原抗体结合部位，检测出抗原或抗体。该技术利用针对其抗原的抗体的特异性将荧光染料靶向细胞内的特定生物分子靶标，因此允许通过样品观察靶分子的分布。在实际应用上，往往有多种靶标需要观察，因此需要观察多种荧光标记。
荧光显微镜是光学显微镜的一种，是指使用荧光来产生图像的显微镜。样品被照射特定波长(或波段)的光，入射光被荧光团吸收，导致样品发出更长波长的荧光。通过使用滤片，样品发出的荧光被从强得多的照明光中分离出来，并且在显微镜中成像。
在荧光显微镜的应用中，人们往往希望利用多个光学通道拍摄图像，每个光学通道对应于一种波长的光。例如，在生物荧光中，人们希望使用不同的波长的光激发样品，然后拍摄不同的波长的光在样品上所产生的一系列荧光图像，最后将所有荧光图像合成一个图像以形成荧光照片。
目前的荧光显微镜中，需要按预定的顺序用不同光学通道的光产生样品的荧光图像，然后将所有荧光图像合并成一个图像。但是，该技术方案具有如下缺陷：
在拍摄过程中，如果发现合成的荧光照片或某个光学通道获得的荧光图像质量较低，无法仅重新拍摄该光学通道的光所产生的荧光图像，而是必须按预定的顺序重新拍摄所有的光学通道的光所产生的荧光图像。这会导致样品由于暴露在光下的时间过长而被漂白。另外，也浪费了拍摄时间。
发明内容
本发明的出发点在于，提供一种利用荧光显微镜生成荧光照片的方法，从而解决样品在拍摄过程中暴露在光下时间过长的问题。
本发明的实施例提供了一种利用荧光显微镜生成荧光照片的方法，所述荧光显微镜设置有多个光学通道，每个光学通道对应于一种波长的光，所述方法包括：
分别拍摄利用荧光显微镜的多个光学通道的光照射样品所产生的荧光图像，然后将各个荧光图像合成为一个图像以生成样品的荧光照片；
其中，在拍摄完利用一个光学通道的光所产生的荧光图像之后，能够重新拍摄利用该光学通道的光所产生的荧光图像并且用重新拍摄的荧光图像替换原荧光图像，而不需重新拍摄已经拍摄完毕的利用其它光学通道的光所产生的荧光图像。
可选地，所述多个光学通道的荧光图像显示界面之间可自由切换。
可选地，荧光显微镜设置为按一定的顺序拍摄多个光学通道产生的荧光图像，当拍摄完一个光学通道产生的荧光图像后，可以切换到之前已经拍摄的光学通道并重新拍摄该光学通道产生的荧光图像。
可选地，在拍摄完一个光学通道的荧光图像之后自动跳转到下一个光学通道并等待拍摄该光学通道的光所产生的荧光图像的指令。
可选地，光学通道的数量能够被增加或减少。
可选地，每个光学通道所对应的拍照参数能够被调节。
可选地，所述拍照参数包括曝光时间、增益值、光源强度和滤波器布置方式。
可选地，在与荧光显微镜配合使用的显示屏幕上显示根据已经拍摄的荧光图像所合成的荧光照片的预览。
可选地，在与荧光显微镜配合使用的显示屏幕上显示每个光学通道对应的图标。
可选地，所述图标包括光学通道的名称，所述名称是光学通道所对应的光的波长。
可选地，所述图标包括色块，所述色块的颜色能够被调节。
可选地，所述图标的边框能够被高亮显示，以表示该图标所对应的光学通道被选择。
本发明的实施例的利用荧光显微镜生成荧光照片的方法至少具有以下优点：本发明中，在拍摄完利用一个光学通道的光所产生的荧光图像之后，能够重新拍摄该光学通道的光所产生的荧光图像并且用重新拍摄的荧光图像替换原荧光图像，而不需重新拍摄已经拍摄完毕的利用其它光学通道的光所产生的荧光图像，从而减少了样品暴露在光下的时间，避免了样品被漂白并且节约了拍摄时间。
附图说明
图1示出了本发明的一个具体实施方式中与荧光显微镜配合使用的显示屏幕的截图。
图2示出了本发明的一个具体实施方式中与荧光显微镜配合使用的显示屏幕的截图。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解和实现本发明。但是，对所属技术领域的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不局限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面所述的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用，而不应看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。
本发明的第一具体实施方式公开了一种利用荧光显微镜生成荧光照片的方法。荧光显微镜可以设置有多个光学通道，每个光学通道对应于一种波长的光。图1和图2示出了与荧光显微镜配合使用的显示屏幕的截图。该显示屏幕可以是与荧光显微镜配合使用的专用显示屏，也可以是与荧光显微镜通过有线网络或无线网络通讯连接的台式电脑、笔记本电脑或者智能手机等智能设备的显示屏。如图1所示，在荧光显微镜的操作过程中，显示设备的显示屏幕上显示出一幅荧光图像，在荧光图像下方显示出四个矩形图标，矩形图标上部的数字为该图标所对应的光学通道的名称，光学通道的名称可以是该图标所对应的光学通道的光的波长。如图1所示，四个矩形图标所对应的光学通道的名称分别为“385”、“470”、“565”和“625”。矩形图标下部的实心矩形块是具有颜色的色块，不同的矩形图标的色块颜色不同以区分各图标。色块的颜色可以被调节。矩形图标的外围边框能够被高亮显示(例如呈天蓝色)，以表示该矩形图标所对应的光学通道被选择。例如，当某个矩形图标被选择后，矩形图标的外围边框能够从灰色变为天蓝色，从而代表该矩形图标所对应的光学通道被选中，并且允许利用该光学通道的光照射样品以产生荧光图像。同时，在用户界面的背景区域显示当前被选择的光学通道的荧光图像。当使用者对该光学通道的光所产生的荧光图像的质量满意时，即可进行拍摄的操作。
荧光显微镜的使用者可以根据实际需要增加或减少光学通道的数量。当需要改变光学通道的数量时，使用者可以通过点击显示设备的显示屏幕上的相应图标来增加或减少图标。例如，图1中的四个矩形图标右侧有一个“+”形图标，使用者可以通过点击该“+”形图标来增加新的矩形图标以增加新的光学通道。
每个光学通道所对应的拍照参数能够被调节。荧光显微镜的使用者可以根据实际需要改变每个光学通道的拍照参数，例如曝光时间、增益值、光源强度和滤波器布置方式等。
如图2所示，在拍摄过程中，荧光显微镜可以实时生成根据当前已拍摄的荧光图像所生成或合成的荧光照片的预览图(即图2中的PREVIEW)。该预览图以小窗口的形式显示在当前所显示的荧光图像的左下角。荧光显微镜的使用者可以放大该小窗口以放大预览的荧光照片从而查看其中的细节。
当操作者对前述预览图的效果做出判断后，可以选择结束拍摄、继续切换到下一个光学通道进行继续拍摄或切换到之前已拍摄的光学通道进行重新拍摄。具体来说，在荧光显微镜的操作过程中，荧光显微镜的操作者可以按任何合适的顺序点击各矩形图标从而拍摄不同光学通道的光所产生的荧光图像。在拍摄完利用一个光学通道的光所产生的荧光图像之后，可以重新拍摄利用该光学通道的光所产生的荧光图像并且用重新拍摄的荧光图像替换原荧光图像，也可以切换到之前某个已拍摄的光学通道拍摄荧光图像并且用重新拍摄的荧光图像替换原荧光图像，然后重新将所有荧光图像合成一个荧光照片并判断图像品质。通过这种方法，当操作者对合成的荧光照片的品质不满时，可以有针对性地重新拍摄某个光学通道的荧光图像以提高图像品质，不需重新拍摄一遍已经拍摄完毕的其它所有光学通道的光所产生的荧光图像。
例如，在某次操作过程中，操作者需要利用“385”、“470”、“565”和“625”这四个光学通道的光照射某个样品以获得四个荧光图像，并且将四个荧光图像合成为一张荧光照片。操作者在依次点击“385”图标、“470”图标和“565”图标从而拍摄完这三个光学通道的光所产生的荧光图像之后，通过预览窗口发现合成的荧光照片的品质比较低，原因是利用“470”光学通道所拍摄的荧光图像质量有问题，需要重新拍摄。这时，操作者仅需要点击“470”图标就可以重新拍摄“470”光学通道的光所产生的荧光图像，而不需重新拍摄质量合格的“385”光学通道和“565”光学通道的荧光图像。然后，操作者点击“625”图标获得最后一个荧光图像。在预览合格后，就可以合成荧光照片了。通过该方法，减少了样品由于拍照而被暴露在光下的时间，避免了样品被漂白并且节省了拍摄时间。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (12)
1.一种利用荧光显微镜生成荧光照片的方法，所述荧光显微镜设置有多个光学通道，每个光学通道对应于一种波长的光，所述方法包括：
分别拍摄利用荧光显微镜的多个光学通道的光照射样品所产生的荧光图像，然后将各个荧光图像合成为一个图像以生成样品的荧光照片；
其特征在于，在拍摄完利用一个光学通道的光所产生的荧光图像之后，能够重新拍摄利用该光学通道的光所产生的荧光图像并且用重新拍摄的荧光图像替换原荧光图像，而不需重新拍摄已经拍摄完毕的利用其它光学通道的光所产生的荧光图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个光学通道的荧光图像显示界面之间可自由切换。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，荧光显微镜设置为按一定的顺序拍摄多个光学通道产生的荧光图像，当拍摄完一个光学通道产生的荧光图像后，可以切换到之前已经拍摄的光学通道并重新拍摄该光学通道产生的荧光图像。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在拍摄完一个光学通道的荧光图像之后自动跳转到下一个光学通道并等待拍摄该光学通道的光所产生的荧光图像的指令。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，光学通道的数量能够被增加或减少。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，每个光学通道所对应的拍照参数能够被调节。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述拍照参数包括曝光时间、增益值、光源强度和滤波器布置方式。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，在与荧光显微镜配合使用的显示屏幕上显示根据已经拍摄的荧光图像所合成的荧光照片的预览。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在与荧光显微镜配合使用的显示屏幕上显示每个光学通道对应的图标。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述图标包括光学通道的名称，所述名称是光学通道所对应的光的波长。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述图标包括色块，所述色块的颜色能够被调节。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述图标的边框能够被高亮显示，以表示该图标所对应的光学通道被选择。
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