CN116507963A - 超分辨检测系统及超分辨检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种超分辨检测系统(10)及超分辨检测方法，用于检测待测样品(20)的生物信息，超分辨检测系统(10)包括：光源装置(11)，用于发射光源光；第一微透镜阵列(121)，用于接收并聚焦光源光以产生参考光，参考光用于扫描待测样品(20)以使待测样品(20)产生检测光，参考光扫描待测样品(20)时在待测样品(20)上形成聚焦光斑阵列；第二微透镜阵列(151)和滤光层(152)，位于检测光的光路上，用于聚焦检测光，并用于滤除检测光中的杂散光；及至少一延时积分相机(141，142，143，144)，至少一延时积分相机(141，142，143，144)用于接收检测光，并根据检测光获取待测样品(20)的生物信息。
Description
本发明涉及生化信息检测技术领域，尤其涉及一种超分辨检测系统及超分辨检测方法。
基因测序技术被广泛应用于生命科学和医学的多个研究领域，包括各类基因组学、复杂疾病的病因学、产前诊断、药物个体化治疗等。基因测序技术是指分析DNA上的四种碱基(包括即腺嘌呤(A)，胸腺嘧啶(T)，胞嘧啶(C)与鸟嘌呤(G))的序列的技术。
一种测序方法为：通过生化方法使测序芯片上的DNA纳米球上的四种碱基携带对应的荧光基团；在高分率荧光显微成像系统中，荧光基团受不同波长激光激发以后，会发射不同波长的荧光；通过对测序芯片拍照，可检测特定像素点位对应的DNA纳米球是否有产生特定波长的荧光信号，来识别特定碱基，从而实现测序。上述测序方法受到光学衍射极限的限制，只能将测序芯片上样品间距控制在500nm以上，样品密度较小。
一些光学成像系统的分辨率可降低至百纳米以下。比如受激发射损耗方法(分辨率可达30-70nm)、光激活定位显微技术(分辨率可达10-55nm)、随机光学重建显微技术(分辨率可达10-55nm)、结构光照明显微技术(分辨率可达～80nm)、基于像素重分配的旋转盘共聚焦显微技术(分辨率可达～120nm)等。但，受激发射损耗方法需要高激发光强(几百MW/cm2-GW/cm2)，不适合于长读长测序，同时其点扫描的特性使其比较适合针对小面积的样品进行快速成像。光激活定位显微技术和随机光学重建显微技术可以获得很高的分辨率，但是由于其单分子定位特性，每一张超分辨图像的获取时间基本上都是在分钟量级，测序速度较慢。而结构光照明显微技术和基于像素重分配的旋转盘共聚焦显微技术，可以满足大范围、高速度、高分辨率成像的要求，且对荧光染料无特异性需求，所需要的光强也比较低，有望与现有的测序技术结合。由于试剂耗材成本与样品密度成平方反比，如何借助超分辨成像技术提高测序芯片的样品密度，进一步降低基因测序成本，为亟待解决的问题。目前的基因测序方式中，对测序芯片拍照均采用面阵相机。面阵相机需要针对某一物方视场拍照；载物台带动测序芯片移动，切换到下一个物方视场，再次拍照；如此重复。载物台的移动与停止非常耗时，导致测序通量较低。
发明内容
本申请一方面提供一种超分辨检测系统，用于检测待测样品的生物信息，所述超分辨检测系统包括：
光源装置，用于发射光源光；
第一微透镜阵列，用于接收并聚焦所述光源光以产生参考光，所述参考光用于扫描所述待测样品以使所述待测样品产生检测光，所述参考光扫描所述待测样品时在所述待测样品上形成聚焦光斑阵列；
第二微透镜阵列和滤光层，位于所述检测光的光路上，用于聚焦所述检测光，并用于滤除所述检测光中的杂散光；及
至少一延时积分相机，所述至少一延时积分相机用于接收所述检测光，并根据所述检测光获取所述待测样品的生物信息。
本申请另一方面提供一种超分辨检测方法，用于检测待测样品的生物信息，所述超分辨检测方法应用于超分辨检测系统，所述超分辨检测方法包括如下步骤：
发射参考光至所述待测样品，所述参考光可在所述待测样品上形成聚焦光斑阵列；
控制所述待测样品与所述聚焦光斑阵列产生持续的相对运动，以使得所述待测样品持续产生检测光；
对所述检测光进行聚焦并滤除所述检测光中的杂散光；及
以至少一延时积分相机接收聚焦和滤除杂散光后的检测光，并根据所述检测光进行连续成像，以获取所述待测样品的生物信息，所述检测光在所述至少一延时积分相机的靶面上形成聚焦光斑阵列。
上述超分辨检测系统及超分辨检测方法，通过设置第一微透镜阵列、第二微透镜阵列及滤光层，并设置参考光扫描待测样品，通过TDI相机上的电荷移动使得TDI相机与检测光形成的聚焦光斑阵列发生相对运动，可实现根据检测光连续成像。相较于现有技术中采用面阵相机成像的方式，本实施例提供的超分辨检测系统10，有利于实现超分辨，且有利于提升检测速度(速度可提升至采用面阵相机时的5倍)，从而降低检测成本。
图1为本发明实施例中超分辨检测系统、待测样品及测序芯片的结构示意图。
图2为图1中超分辨检测系统的光路示意图。
图3为图2中第一微透镜阵列的平面结构意图。
图4为图3中第一微透镜阵列第一焦平面上的激光聚焦光斑的平面结构示意图。
图5为图4中激光聚焦光斑阵列扫描测序芯片的示意图。
图6为图4中激光聚焦光斑阵列的另一平面结构示意图。
图7为图3中第一微透镜阵列的另一平面结构意图。
图8为图4中激光聚焦光斑阵列及其投影的示意图。
图9为图8中两个相邻排列的激光聚焦光斑的一光强分布示意图。
图10为图8中两个相邻排列的激光聚焦光斑的另一光强分布示意图。
图11为图8中两个相邻排列的激光聚焦光斑的另一光强分布示意图。
图12为图8中多个相邻排列的激光聚焦光斑的光强分布示意图。
图13为图4中激光聚焦光斑阵列扫描测序芯片上某一带状区域的示意图。
图14为图2中TDI相机的接收检测光的过程示意图。
图15为图2中TDI相机根据检测光产生图像的过程示意图。
图16为图2中第二微透镜阵列的平面结构示意图。
图17为图2中滤光层的平面结构示意图。
图18为本发明实施例中超分辨检测方法的流程示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请参阅图1，本发明实施例的超分辨检测系统10可用于检测待测样品20的生物信息。待测样品20可为核酸样品(DNA或RNA)、蛋白或者细胞等。本实施例中，待测样品20为核酸样品，生物信息可为待测样品20的碱基序列信息。
待测样品20承载于测序芯片30。超分辨检测系统10工作过程中，出射参考光至待测样品20。通过设置测序芯片30与超分辨检测系统10产生相对运动，以带动待测样品20与超分辨检测系统10产生相对运动。本实施例中，测序芯片30被放置于一载物平台，通过移动载物平台的方式使得测序芯片30和待测样品20与超分辨检测系统10产生相对运动。也即，在移动载物平台的过程中，载物平台、测序芯片30和待测样品20之间是保持静止的。在保持参考光出射方向不变的基础上，通过设置待测样品20与超分辨检测系统10产生相对运动，可使得参考光投射至待测样品20上的不同区域，该过程也可称之为“扫描”。由于参考光在待测样品20上的视场通常无法完整覆盖待测样品20，通过设置待测样品20与超分辨检测系统10产生相对运动，可实现超分辨系统10对整个待测样品20进行扫描。
本实施例中，待测样品20上不同的碱基通过不同的荧光物质标记。当参考光照射待测样品20时，不同的荧光物质受激产生不同波长的荧光。超分辨系统10用于根据所述荧光获取待测样品20的生物信息。
请参阅图2，图2中实线箭头表示激光的传播方向，虚线箭头表示荧光的传播方向。超分辨检测系统10包括光源装置11。光源装置11包括发射第一光的第一激光器111和发射第二光的第二激光器112。本实施例中，第一激光器111和第二激光器112用于分别发射不同波长的激光，也即第一光和第二光波长不同。例如第一激光器111和第二激光器112中其中一者用于发射红色激光，另一者用于发射绿色激光。将第一激光器111和第二激光器112所发射的激光共同定义为光源光。于其他实施例中，光源装置11包括其他数量的激光器，且每台激光器用于发射不同波长的激光。激光器的数量可取决于待测样品20上的荧光物质的类型。
光源装置11还包括光纤耦合器113。光纤耦合器113用于接收第一激光器111和第二激光器112出射的第一光和第二光，并对第一光和第二光进行合束并输出，以形成光源光。
超分辨检测系统10还包括位于光源光的出射路径上的第一微透镜阵列121，第一微透镜阵列121用于接收并聚焦光源光。请参阅图3，第一微透镜阵列121包括排列为正四边形阵列的多个第一微透镜1211。每个第一微透镜1211用于分别对接收到的光源光进行聚焦。于其他实施例中，多个第一微透镜1211也可排列为其他形态，例如多个第一微透镜1211排列为正三角形，正六边形，正八边形阵列等。
请再参阅图2，每个第一微透镜1211的焦距相同，因此每个第一微透镜1211的焦平面(第一焦平面S1)相同。请参阅图4，光源光经过第一微透镜阵列121之后被聚焦为多束光，且每一束光可分别在第一焦平面S1上形成一激光聚焦光斑。则，第一焦平面S1上可形成多个激光聚焦光斑。与第一微透镜阵列121对应的，多个激光聚焦光斑排列为正四边形阵列。
请再参阅图2，超分辨检测系统10还包括光引导组件。第一微透镜阵列121出射的光经过光引导组件后，作为参考光被投射至待测样品20。参考光也包括多束光。参考光照射待测样品20时，可在待测样品20的表面形成排列为四边形阵列的激光聚焦光斑。
通常，测序芯片30的面积较大，而参考光形成的激光聚焦光斑阵列的面积比较小，所以需要设置测序芯片30与激光光斑阵列产生相对运动，使得待测样品20与激光光斑阵列产生相对运动，从而实现对测序芯片30完整扫描。
请参阅图5，本实施例中，测序芯片30为矩形，其长边和短边长度分别定义为W和H，则测序芯片30的物理尺寸为W×H。将待测芯片30划分为K+1个矩形的带状区域，其中K个带状区域的面积为W×ΔH，一个带状区域的面积为W×ΔH'。其中：
H＝K·ΔH+ΔH' (0≤ΔH'<ΔH) (1)，
ΔH为激光聚焦光斑阵列的扫描宽度。
图5中实线箭头表示激光聚焦光斑阵列与测序芯片30之间相对运动的轨迹和方向，星号“*”代表相对运动的轨迹的转折点，以虚线表示对测序芯片30的区域划分。激光聚焦光斑阵列扫描整张测序芯片30的模式，是一种典型的光栅扫描(raster scanning)模式，扫描轨迹如“贪吃蛇”一般。在整个扫描过程中，通过持续控制测序芯片30相对激光聚焦光斑阵列位移，可对测序芯片30进行不间断地连续扫描，有利于提升扫描速度。且对于任意面积和形状的测序芯片，都可通过对测序芯片划分区域进行扫描，有利于提升激光聚焦光斑阵列的扫描面积。
激光聚焦光斑阵列中，包括M行N列的激光聚焦光斑。每个激光聚焦光斑的光强都呈高斯分布。也即，对于每一激光聚焦光斑，其中心光强最高，且光强由中心向边缘逐渐减弱。导致整个激光聚焦光斑阵列的光强分布不均。本实施例中，为了有效提升激光聚焦光斑阵列的光强分布均匀度，对激光聚焦光斑阵列的扫描角度进行设置，使得激光聚焦光斑阵列的行方向或列方向不与激光聚焦光斑阵列和测序芯片30之间相对运动的方向平行，也即设置激光聚焦光斑阵列的行方向或列方向与激光聚焦光斑阵列和测序芯片30之间相对运动的方向形成一夹角。
请一并参阅图5和图6，水平方向为参考光扫描测序芯片30时的扫描方向(也即测序芯片30与激光聚焦光斑阵列之间相对运动的方向)，激光聚焦光斑阵列以水平方向为起点，逆时针方向旋转角度θ。参考光扫描测序芯片30过程中，保持该角度沿着扫描方向对测序芯片30进行扫描。
请参阅图7，为了使得激光聚焦光斑阵列与扫描方向具备上述旋转角度θ，设置第一微透镜阵列121也具备该旋转角度θ。
以下，对上述旋转角度θ的具体取值的计算过程进行阐述。
每个激光聚焦光斑的光强分布规律以下述公式表示：
其中，x、y分别表示水平和垂直坐标，A表示二维高斯分布的幅值，μ
x、μ
y表示二维高斯分布在x、y两个方向上的中心，σ
x和σ
y表示二维高斯分布的方差，表征聚焦光斑光强的离散程度。
为了简化计算过程，本实施例中仅对单个维度(y)的两个相邻激光聚焦光斑的光强叠加情况进行分析。在y方向上，一维高斯光强分布表示为：
标准差σ
x和σ
y表征聚焦光斑光强的离散程度，但还不是直观表征光强分布的参数，可以按照以下公式，将标准差σ
x和σ
y转换为直观的激光聚焦光斑半高宽(Full width at half maximum，FWHM)：
如上述的，Δy表征着聚焦光斑在纵向(y方向)上分布的疏密程度。请参阅图8，将所有激光聚焦光斑向右侧投影，从而将所有激光聚焦光斑在纵向上排成一列(为了清晰显示每个激光聚焦光斑的轮廓，以空心圆代替实心圆来表示激光聚焦光斑)。以图8方位为基准，从上至下依次编号为光斑1～64。相邻排列的光斑之间有重叠，激光聚焦光斑的重叠区域上光强会叠加。由于每个激光聚焦光斑的光强呈高斯分布，会造成光强分布不均匀的情况。
激光聚焦光斑在纵向上的光强均匀度取决于Δy与FWHM
y的比值。Δy与FWHM
y的比值存在如下几种情况：
1)
较大时，相邻光斑(比如光斑1～2)在纵向上中心距相对于半高宽较大，表示两个离散的激光聚焦光斑的光强分布，此时两个激光聚焦光斑不会重叠且互不影响(光强分布如图9所示，图9中横坐标表示位置，纵坐标表示光强)。在该情况下，当移动测序芯片30时，光斑1和光斑2的扫描轨迹间会有间隙，如此将会漏扫一部分测序芯片30的区域。
2)
较小时，相邻激光聚焦光斑(比如光斑1～2)在纵向上中心距相对于半高宽较小，相邻激光聚焦光斑会有部分重叠区域，在重叠区域相邻激光聚焦光斑的光强重叠。
请参阅图10～图12，图10～图12中横坐标表示位置，纵坐标表示光强，虚线表示一个激光聚焦光斑独立的光强分布，实线表示相邻的激光聚焦光斑在重叠区域叠加后的光强分布。相较而言，图10所示之光强分布均匀度较低(不同位置上的光强差别较大)，而图11所示之光强分布均匀度较高(不同位置上的光强差别较小)。图11所示之光强分布均匀度虽较高，但相邻的激光聚焦光斑之间的重叠区域面积较大，导致重叠区域上光强叠加后较高。因此光斑1和2重叠部分扫描测序芯片30时，可能会对测序芯片30进行过度照明，产生“光毒”(Phototoxicity)现象。
3)
满足一定条件时，所有纵向排列的64个激光聚焦光斑的纵向上的光强分布均匀度才能满足要求。光强分布均匀度表示为：
光强分布均匀度的值位于[0,1]。光强分布均匀度的值越接近1，说明光强分布均匀度越好，测序芯片30上不同DNA纳米球接收到的参考光的光强差异性越小。
本实施例中，通常要求光强分布均匀度≥85％，即要求(最大照明光强-最小照明光强)/照明光强均值≤15％。在该限制条件下，通过理论计算出两个相邻的激光聚焦光斑在纵向上的极限中心距离为2.4775σ
y，此时的光强分布均匀度为85％。将该限制条件拓展到多个激光聚焦光斑的情况，即可得到一个较为均匀的光强分布(如图12所示)。这样测序芯片30与激光聚焦光斑发生相对运动时，激光聚焦光斑1～64可以对测序芯片30实现较均匀照明。
本实施例中，第一微透镜阵列121中微透镜121数量为M×N(M为行数，N为列数)个，旋转角度θ应使得所有M×N个微透镜1211形成的激光聚焦光斑在纵向上分布是均匀的。设相邻激光聚焦光斑中心的直线间距为ΔL，所有M×N个激光聚焦光斑在纵向上呈均匀分布且相邻光斑的纵向距离为Δy，则以下计算公式成立：
可见旋转角度θ只取决于第一微透镜阵列121的列数N，N值越大，旋转角度θ越小。Δy则同时取决于ΔL和N。ΔL越大，N越小，则Δy越大，所有M×N个激光聚焦光斑在纵向上分布越稀疏。ΔL越小，N越大，则Δy越小，所有M×N个激光聚焦光斑在纵向上分布越致密。
请再参阅图8，本实施例中，M＝N＝8，所以共有64个激光聚焦光斑(编号1～64)，呈8行8列的正方形栅格排列。为了方便计算旋转角度θ，将激光聚焦光斑9向左水平移动，其水平移动轨迹与编号为1～8的激光聚焦光斑的连线的延长线相交，该交点即为9'位置。根据上述的，旋转角度θ应使得所有M×N个微透镜1211形成的激光聚焦光斑在纵向上分布是均匀的，所以激光聚焦焦点1～8和9'这9个激光聚焦光斑在纵向上的分布自然也是均匀的，所以激光聚焦光斑1和9'中心的距离为8ΔL，激光聚焦光斑1和9中心的距离为ΔL。由于微透镜1211呈正方形栅格排列，所以角度∠919'为直角。在直角三角形⊿919'中求解旋转角度θ的方式为：
且
如此，即可确定旋转角度θ的具体值。通过控制第一微透镜阵列121整体旋转角度θ，参考光照射在测序芯片30上时，所形成的激光聚焦光斑阵列也具备旋转角度θ，上述过程有利于提升激光聚焦光斑阵列在测序芯片30上的光强分布均匀度。
图13所示为参考光扫描测序芯片30上某一带状区域的过程。在参考光扫描测序芯片30的过程中，参考光的出射方向保持不变。测序芯片30被带动向左匀速位移，使得参考光在测序芯片30上形成的激光聚焦光斑阵列与测序芯片30产生相对运动。相对运动的方向与矩形的带状区域的长边平行。
图13中(a)～(i)图分别表示在某一时刻激光聚焦光斑阵列与测序芯片30的相对位置。(以下在描述方位时，皆以图6所展示的方位为基准，图6中矩形的带状区域的长边方向为水平方向)。
参阅图13中(a)图，激光聚焦光斑阵列刚开始扫描测序芯片30，还未有任何激光聚焦光斑投射到测序芯片30表面，此时无检测光产生。
参阅图13中(b)图，激光聚焦光斑阵列右下角的数个光斑由于测序芯片30的位移而已经投射至测序芯片30上，开始对测序芯片进行扫描，产生了几条带状的扫描轨迹。
参阅图13中(c)图，随着测序芯片30的进一步移动，激光聚焦光斑阵列右半部分的光斑已经实现了对测序芯片30的扫描，产生了带状的扫描轨迹，且在与水平方向垂直的方向上，相邻激光聚焦光斑的扫描轨迹略有重合，从而形成多个相对独立的扫描区域。
参阅图13中(d)图，测序芯片30持续移动，大部分的激光聚焦光斑均已透射到测序芯片30表面，多个相对独立的扫描区域已经全部连成一整片连续的区域。
参阅图13中(e)图，测序芯片30继续向左移动，所有激光聚焦光斑均已投射到测序芯片30表面，并已经从左至右扫描了一段距离，每一个激光聚焦光斑的扫描轨迹共同实现了对测序芯片30的扫描。
参阅图13中(f)图，测序芯片30继续向左移动，激光聚焦光斑阵列已经逐步扫描到带状区域之外。
参阅图13中(g)～(i)图，测序芯片30继续向左移动，直到最左侧的激光聚焦光斑扫描到带状区域之外，激光聚焦光斑阵列实现了对测序芯片30上一个带状区域的完整扫描。
在下一时刻，继续以如图5中所示之扫描轨迹开始对下一个相邻的带状区域进行扫描，直至扫描完整个测序芯片30。
请再参阅图2，待测样品20被参考光照射时产生检测光。检测光被超分辨检测系统10接收。本实施例中，待测样品20被参考光照射时产生四种不同波长的荧光。上述四种不同波长的荧光共同作为检测光。待测样品20出射的检测光入射至光引导组件中。
超分辨检测系统10还包括至少一个延时积分(Time Delay Integration，TDI)相机。光引导模组还用于引导检测光至上述至少一个TDI相机中。本实施例中的超分辨检测系统10包括四个TDI相机，四个TDI相机分别为TDI相机141、142、143及144。光引导模组用于将检测光中的四种不同波长的荧光分别引导至不同的TDI相机。每一个TDI相机用于根据接收到的荧光进行光电转换，从而生成图像信息。该图像信息经过进一步的数据处理可最终获取待测样品20的生物信息。于其他实施例中，检测光中可包括不同数量不同波长的荧光，例如包括两种不同波长的荧光，则超分辨检测系统10可包括两个TDI相机。
以下对TDI相机接收检测光的过程进行说明：
检测光投射到每个TDI相机的靶面上时，在TDI相机的靶面上形成荧光聚焦光斑阵列。每个TDI相机用于根据接收到的检测光进行光电转换，从而产生对应检测光的电信号。每个TDI相机的工作原理基本相同，以下描述其中一TDI相机的工作过程。
请参阅图14，荧光聚焦光斑阵列与TDI相机的感光阵列重合，图14中每一纵向排列的实线均代表TDI相机的每一级线阵感光元件。激光聚焦光斑阵列与测序芯片30的相对运动是通过移动测序芯片30来实现的，该相对运动实现了测序芯片(物面)30的扫描。而荧光聚焦光斑阵列与TDI相机的靶面在物理上是相对静止的。但由于TDI相机的电荷会从左至右逐级转移，所以可看作是荧光聚焦光斑阵列与TDI相机的电荷产生了相对运动，这个相对运动实现了TDI相机靶面(像面)的扫描。物面与像面的扫描相对应。
图14中(a)图对应图13中(a)图。在图15中(a)图所示的时刻，荧光聚焦光斑阵列还没有扫描到测序芯片30表面，没有任何荧光聚焦光斑投射到TDI相机的靶面上(用空心圆表示TDI相机的靶面未接收到荧光聚焦光斑的状态)。
图14中(b)图对应图13中(b)图，此时激光聚焦光斑阵列的右侧有若干激光聚焦光斑扫描到测序芯片30表面上，所以数个荧光聚焦光斑也相应地投射到TDI相机的靶面上(用实心圆表示TDI相机的靶面接收到荧光聚焦光斑的状态)。
图14中(c)图和(d)图对应图13中(c)图和(d)图，随着测序芯片30和激光聚焦光斑阵列的相对运动，越来越多的激光聚焦光斑扫描到测序芯片30表面，也对应有更多的荧光聚焦光斑投射到TDI相机的靶面。
图14中(e)图对应图13中(e)图，当所有激光聚焦光斑均扫描到测序芯片30表面时，对应的所有荧光聚焦光斑均投射到TDI相机的靶面上。
图14中(f)图～(i)图对应图13中(f)图～(i)图，当激光聚焦光斑阵列扫描到测序芯片30某一带状区域的尾部时，激光聚焦光斑阵列逐步移出该带状区域，TDI相机的靶面上荧光聚焦光斑的数量会逐步减少，直至全部消失。
TDI相机的特点是：根据检测光所产生的电荷可以逐级转移并累加。请参阅图15，当所有激光聚焦光斑均扫描到测序芯片30表面时，荧光聚焦光斑阵列投射到TDI相机的靶面，并发生光电转换，产生相应的电信号，每一个荧光聚焦光斑对应一电信号。电信号被依次逐级转移到下一级，从而在TDI相机的靶面上形成带状的图像，最后从TDI相机的多级线阵感光元件的最后一级读出。
在图15的(a)图中，荧光聚焦光斑阵列在TDI相机的靶面对应位置产生了电荷(电信号)。此时TDI相机的最后一级线阵感光元件只接收到了最右下角的一个荧光聚焦光斑所形成的电信号，所以TDI相机的读出如图16中(a)图右侧所示，只有一个离散的光斑。
在图15的(b)图中，荧光聚焦光斑阵列在原有位置曝光，并再次发生了光电转换，将荧光信号转换为电信号，图6a中产生的电荷转移到了多级线阵感光元件的下一级，最后一级线阵感光元件接收到了右下角的两个光斑所形成的电信号。TDI相机的读出如图16中(b)图所示，有两个离散的光斑。
请参阅图15的(c)～(e)图，随着电荷(电信号)的逐级转移，TDI相机的最后一级线阵感光元件逐步接收到第N(N＝8)列荧光聚焦光斑产生的电荷，此时，一共是M(M＝8)个离散的光斑信号。
请参阅图15的(f)图，电荷继续逐级转移，第N-1(N-1＝7)列荧光聚焦光斑产生的电荷逐级转移到了最后一级线阵感光元件并被读出。此时读出一共是M个离散的荧光聚焦光斑。此时的离散的荧光聚焦光斑是由两行光斑信号组成的，所以相较于图15中(a)～(d)图中的光斑，在纵向上要更长一些。
请参阅图15的(g)图，第N-2(N-2＝6)列荧光聚焦光斑产生的电荷逐级转移到了最后一级线阵感光元件并被读出。
请参阅图15的(h)图，当第1列荧光聚焦光斑产生的电荷逐级转移到了最后一级线阵感光元件并被读出时，离散的荧光聚焦光斑可以连成一片，最后一级可以读出的图像是连续的。
激光聚焦光斑阵列从图13中(a)图所示位置开始扫描，扫描到图13中(i)图所示位置结束，完成了对测序芯片30单一带状区域的扫描。
TDI相机在上述扫描过程中持续读取图像，得到的图像如图15(i)所示。由于第一微透镜阵列121旋转角度θ的缘故，图15的(i)图中每一荧光聚焦光斑形成的图像是错开的。为了让得到的图像与真实的测序芯片30一致，需要将TDI相机产生的图像作简单的对齐操作，对其后的图像如图15中的(j)图所示。
激光聚焦光斑阵列与测序芯片30产生相对运动，TDI相机的电荷转移相当于使得荧光聚焦光斑与TDI相机产生了相对运动，则激光聚焦光斑阵列与测序芯片30之间的相对运动的速度与TDI相机的帧频满足下述关系：
TDI相机最大帧频表示为f
maxHz，激光聚焦光斑阵列与测序芯片30之间的相对运动的最大速度表示为υ
maxmm/s。本实施例中，以物面1mm为例进行计算，激光聚焦光斑阵列与测序芯片30之间的相对运动的为上述最大速度时，移动1mm耗时为
假设TDI相机放大倍数为Mag，TDI相机的像素沿电荷转移方向的宽度表示为w mm，则1mm的物面成像到TDI相机的靶面占用的线阵感光元件的级数为：
每一级电荷转移耗时为
为了能使得物面的信息能够被TDI相机及时采集到，即所需的最小电荷转移帧频为：
所以TDI相机最大帧频与激光聚焦光斑阵列和测序芯片30之间的相对运动的最大速度之间的关系为：
请再参阅图2，本实施例中，超分辨检测系统10还包括第二微透镜阵列151和滤光层152。第二微透镜阵列151用于对检测光进行聚焦，滤光层152用于滤除检测光中的杂散光，以增强延时积分相机141、142、143及144生成的图像的对比度。
请参阅图16，本实施例中，第二微透镜阵列151包括多个第二微透镜1511。每个微透镜1511用于分别对接收到的检测光进行聚焦。对应于参考光，检测光也包括多束光。检测光可在第二微透镜阵列151形成阵列排布的多个荧光聚焦光斑。多个荧光聚焦光斑与多个第二微透镜1511一一对应，也即， 检测光中的多束光与多个第二微透镜1511一一对应。每个第二微透镜1511用于聚焦与其对应的一束光。
于其他实施例中，多个第二微透镜1511也可排列为其他形态，例如多个第二微透镜1511排列为正三角形，正六边形，正八边形阵列等。第二微透镜阵列151保持与第一微透镜阵列121的结构相同即可。
每个第二微透镜1511的焦距相同，因此每个第二微透镜1511的焦平面(第二焦平面S2)相同。检测光经过第二微透镜阵列151之后可在第二焦平面S2形成多个荧光聚焦光斑。多个荧光聚焦光斑排列为正四边形阵列。
本实施例中，第二微透镜1511的焦距为第一微透镜1211的焦距的二分之一，因此检测光中因聚焦形成的多束光被分别再次聚焦。
请参阅图17，本实施例中，滤光层152包括一非透光的板状结构1521，该板状结构1521上开设有大小相同的多个圆孔1522。圆孔1522的数量与第二微透镜阵列151中第二微透镜1511的数量相同。多个圆孔1522与多个微透镜1511一一对应。
请一并参阅图2和图17，每个圆孔1522位于其所对应的微透镜1521的焦点处，也即每个圆孔1522所在平面与第二焦平面S2相同。
每一第二微透镜1511出射的检测光至少部分地入射至唯一一个与其对应的圆孔1522，并从该圆孔1522出射。由于圆孔1522是在不透光的板状结构1521上开设的，精确入射至圆孔1522的检测光才能通过滤光层152，其余检测光被不透光的板状结构1521遮挡从而不能从滤光层152出射。本实施例中的滤光层152有利于滤除各个第二微透镜1511焦点处的杂散光。
如图2中所示，本实施例中，检测光先经过第二微透镜阵列151，再经过滤光层152。于一变更实施例中，也可设置检测光先经过滤光层152，再经过第二微透镜阵列151。也即，于该变更实施例中，每一第二微透镜1511用于对其所对应的圆孔1522出射的检测光进行聚焦。
相对于该变更实施例，本实施例中滤光层152的圆孔1522的孔径较小。
通过对检测光进行再次聚焦，并滤除各个第二微透镜1511焦点处的杂散光，有利于提升延时积分相机141、142、143及144生成的图像的对比度。
如上述的，提升参考光在测序芯片30上形成的激光聚焦光斑阵列的光强分布均匀度，设置激光聚焦光斑阵列整体相对于扫描方向具备旋转角度θ。与之对应的，如图16和17所示，还设置第二微透镜阵列151和滤光层152皆旋转角度θ。
请再参阅图2，光引导模组包括多个光学元件用于引导光线(例如光源光、参考光、检测光等)。
本实施例中，光引导模组包括在光源装置11和第一微透镜阵列121之间依次排列的透镜1311、透镜1312和透镜1313。透镜1311用于对光源光进行准直，以出射平行的光源光。透镜1312和1313用于共同对透镜1311出射的光源光进行扩束处理，以扩大光源光的直径。通过调节透镜1312和1313的距之间的比值，可以调节对光源光直径的扩大倍数。
光引导模组还包括透镜1314、二向色镜1315、反射镜1316、透镜1317、透镜1318、透镜1319及透镜1320。透镜1315用于对微透镜阵列121出射的多束光分别进行准直，准直后的多束光依次经过二向色镜1315、反射镜1316、透镜1317、透镜1318及透镜1319，并作为参考光投射至待测样品20。待测样品20被参考光照射时产生荧光，荧光作为检测光依次经透镜1319、透镜1318、透镜1317、反射镜1316、二向色镜1315及透镜1320入射至第二微透镜阵列151。二向色镜1315用于透射激光并反射荧光。反射镜1316用于反射接收到的光线。透镜1314和透镜1318用于对接收到的光线进行准直。从透镜1317出射的光可在其焦平面形成阵列排布的激光聚焦光斑阵列。透镜1319用于将接收到的光线进行聚焦并将其投射至待测样品20。透镜1320的焦点位置与微透镜阵列131的焦点位置重合。透镜1320的焦面上可形成排列为正方形的荧光聚焦光斑阵列。
光引导模组还包括透镜1321、发射镜1322及二向色镜1323、1324、1325。透镜1321用于对接到的光束进行准直。反射镜1322用于反射接收到的光束，二向色镜1323、1324、1325分别用于根据波长对接收到的光束进行分光，也即，二向色镜1323、1324、1325分别仅允许特定波长(或波段)的光通过，从而将四种波长的荧光分别引导至TDI相机141、142、143及144。
光引导模组还包括分别对应四个TDI相机设置的四个滤光片1326和四个透镜1327。四种波长的检测光(荧光)分别经过以滤光片1326滤光后分别被一透镜1327聚焦至一TDI相机的靶面上。
图2所示的光路中，透镜1311和透镜1312的焦面为共轭焦面，透镜1314、1317、1318、1319、1320及1321的焦面为共轭焦面，四个透镜1327的焦面为共轭焦面。互为共轭的焦面为等效焦面。
透镜1314、1317、1320、1321的焦距可设置为相同，这样在透镜1319(物镜)和透镜1327的焦距都确定的情况下，可通过改变透镜1318的焦距以调节参考光的光束直径，也可以调节TDI相机的成像放大倍数。
于其他实施例中，光引导模组可具备各种不同类型、不同数量的光学元件。不对光引导模组的具体结构作限制。光引导模组的具体结构根据光路的具体搭建方式进行配置。本申请中对光引导模组的具体结构的描述仅作为示例。
本实施例中，超分辨检测系统10还包括必要的控制装置(图未示)实现控制功能。例如控制装置可用于控制第一激光器111和第二激光器112发射激光，用于控制测序芯片30移动等。控制装置可例如为电脑、控制芯片等。
本实施例还提供一种超分辨检测方法，应用于上述超分辨检测系统中。请参阅图18，本实施例提供的超分辨检测方法包括如下步骤：
步骤S1，发射参考光至所述待测样品，所述参考光可在所述待测样品上形成聚焦光斑阵列；
步骤S2，控制所述待测样品与所述聚焦光斑阵列产生持续的相对运动，以使得所述待测样品持续产生检测光；
步骤S3，对所述检测光进行聚焦并滤除所述检测光中的杂散光；
步骤S4，以至少一延时积分相机接收聚焦和滤除杂散光后的检测光，并根据所述检测光进行连续成像，以获取所述待测样品的生物信息，所述检测光在所述至少一延时积分相机的靶面上形成聚焦光斑阵列。
上述方法步骤与前述的超分辨检测系统10的工作过程一致，此处不再赘述。具体的：步骤S1请参前述对光源装置11和第一微透镜阵列121的描述；步骤S2请参前述对图5和图13的扫描过程的描述；步骤S3请参前述对第二微透镜阵列151和滤光层152的描述；步骤S4请参前述对TDI相机的工作过程的描述。
本实施例提供的超分辨检测系统10及超分辨检测方法，第一方面，通过设置第一微透镜阵列121、第二微透镜阵列151及滤光层152，并设置测序芯片与激光聚焦光斑阵列产生相对运动，可使得激光聚焦光斑对测序芯片进行持续地线扫描(参图5所示的扫描方式)；进一步的，通过TDI相机上的电荷移动使得TDI相机与检测光形成的荧光聚焦光斑阵列发生相对运动，可实现根据检测光连续成像。相较于现有技术中采用面阵相机成像的方式，本实施例提供的基于TDI相机线扫描模式的超分辨检测系统10，有利于实现超分辨，且有利于提升检测速度(速度可提升至采用面阵相机时的5倍)，从而降低检测成本。
第二方面，由于激光聚焦光斑对测序芯片进行持续扫描，在测序芯片面积较大时，也可通过分区对测序芯片进行持续扫描，有利于提升超分辨检测系统10的测序通量。
第三方面，通过第二微透镜阵列151，可对荧光聚焦光斑进行进一步聚焦，有利于提升超分辨检测系统10的检测精准度。通过设置滤光层152，可滤除杂散光，有利于提升TDI相机141、142、143及144生成的图像的对比度。
第四方面，通过设置第一微透镜阵列121、第二微透镜阵列151及滤光层152旋转角度θ，有利于使得激光聚焦光斑的光强分布更加均匀，从而有利于获得更精准的检测结果。
第五方面，通过调节参考光的光束大小，有利于更好地匹配物镜(透镜1319)的视场(FOV)大小，使得可充分利用物镜FOV。通过调节成像放大倍数，有利于匹配各个TDI相机的靶面大小，进而充分利用TDI相机靶面上每一个像素。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (12)
- 一种超分辨检测系统，用于检测待测样品的生物信息，其特征在于，所述超分辨检测系统包括：光源装置，用于发射光源光；第一微透镜阵列，用于接收并聚焦所述光源光以产生参考光，所述参考光用于扫描所述待测样品以使所述待测样品产生检测光，所述参考光扫描所述待测样品时在所述待测样品上形成聚焦光斑阵列；第二微透镜阵列和滤光层，位于所述检测光的光路上，用于聚焦所述检测光，并用于滤除所述检测光中的杂散光；及至少一延时积分相机，所述至少一延时积分相机用于接收所述检测光，并根据所述检测光获取所述待测样品的生物信息。
- 如权利要求1所述的超分辨检测系统，其特征在于，所述参考光投射在所述待测样品时，所述待测样品与所述参考光持续相对运动，直至所述参考光完成扫描所述待测样品。
- 如权利要求2所述的超分辨检测系统，其特征在于，所述检测光在所述至少一个延时积分相机上形成聚焦光斑阵列，所述至少一个延时积分相机用于根据所述聚焦光斑阵列产生电荷；所述聚焦光斑阵列与所述电荷持续地相对运动，所述至少一个延时积分相机用于根据所述电荷连续成像，从而获取所述待测样品的生物信息。
- 如权利要求1所述的超分辨检测系统，其特征在于，定义所述至少一个延时积分相机的最大帧频为f maxHz，定义参考光形成的聚焦光斑阵列与待测样品之间的相对运动的最大速度为υ maxmm/s，定义所述至少一个延时积分相机的像素沿电荷转移方向的宽度表示为w，定义所述至少一个延时积分相机的放大倍数为Mag，则：
- 如权利要求1所述的超分辨检测系统，其特征在于，所述参考光形成的聚焦光斑阵列包括多行和多列，所述聚焦光斑阵列的行方向或列方向与所述聚焦光斑阵列和所述待测样品之间相对运动的方向形成一夹角θ。
- 如权利要求5所述的超分辨检测系统，其特征在于，所述参考光形成的聚焦光斑阵列包括N列，定义相邻排列的聚焦光斑的中心之间的间距为ΔL，定义相邻排列的光斑在列方向上的距离为Δy，则：
- 如权利要求1所述的超分辨检测系统，其特征在于，所述第一微透镜阵列包括阵列排布的多个第一微透镜，各个第一微透镜的焦平面相同，从所述多个第一微透镜出射的参考光可在所述焦平面形成阵列排布的多个聚焦光斑。
- 如权利要求1所述的超分辨检测系统，其特征在于，所述第二微透镜阵列包括阵列排布的多个第二微透镜，各个第二微透镜的焦平面相同，从所述多个第二微透镜出射的检测光可在所述多个第二微透镜的焦平面上形成阵列排布的多个聚焦光斑。
- 如权利要求8所述的超分辨检测系统，其特征在于，所述滤光层开设有多个孔，每一孔对应一第二微透镜；每一孔用于滤除其所对应的第二微透镜出射的光中的杂散光，或每一第二微透镜用于对其所对应的孔出射的检测光进行聚焦。
- 如权利要求9所述的超分辨检测系统，其特征在于，每一孔用于滤除其所对应的第二微透镜出射的光中的杂散光，每一孔位于所述多个第二微透镜的焦平面上。
- 如权利要求1所述的超分辨检测系统，其特征在于，所述光源光为激光，所述检测光为荧光；所述待测样品为核酸样品，所述生物信息为所述待测样品的碱基序列信息。
- 一种超分辨检测方法，用于检测待测样品的生物信息，所述超分辨检测方法应用于超分辨检测系统，其特征在于，所述超分辨检测方法包括如下步骤：发射参考光至所述待测样品，所述参考光可在所述待测样品上形成聚焦光斑阵列；控制所述待测样品与所述聚焦光斑阵列产生持续的相对运动，以使得所述待测样品持续产生检测光；对所述检测光进行聚焦并滤除所述检测光中的杂散光；以至少一延时积分相机接收聚焦和滤除杂散光后的检测光，并根据所述检测光进行连续成像，以获取所述待测样品的生物信息，所述检测光在所述至少一延时积分相机的靶面上形成聚焦光斑阵列。
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115436326B (zh) * | 2022-08-31 | 2024-04-12 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 测量材料防护阈值的方法及其装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070114362A1 (en) * | 2005-11-23 | 2007-05-24 | Illumina, Inc. | Confocal imaging methods and apparatus |
| US20170276608A1 (en) * | 2014-04-24 | 2017-09-28 | Bruker Nano, Inc. | Super resolution microscopy |
| CN109313328A (zh) * | 2016-06-21 | 2019-02-05 | 伊鲁米那股份有限公司 | 超分辨率显微术 |
| CN110231321A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-13 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 基于纳米孔—微透镜扫描超分辨显微成像系统 |
| CN111879740A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-11-03 | 哈尔滨工业大学 | 基于光子复位技术的全光学超分辨显微装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050233376A1 (en) * | 2004-01-21 | 2005-10-20 | Kaiwood Technology Co., Ltd. | Biochip scanner device |
| US20150293336A1 (en) * | 2012-10-30 | 2015-10-15 | Adam E. Cohen | Spatial Filter Enhanced Spinning Disk Confocal Microscope |
| CN104168430B (zh) * | 2014-08-18 | 2017-08-25 | 西安电子科技大学 | 一种tdi ccd焦平面编码超分辨率成像装置及方法 |
| CN110596059B (zh) * | 2019-09-05 | 2024-05-28 | 北京世纪桑尼科技有限公司 | 光学超分辨显微成像系统 |
| CN110672883B (zh) * | 2019-10-17 | 2020-10-30 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种基于周期纳米孔阵列和透镜介质微球阵列的近场超分辨光学成像方法 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070114362A1 (en) * | 2005-11-23 | 2007-05-24 | Illumina, Inc. | Confocal imaging methods and apparatus |
| US20170276608A1 (en) * | 2014-04-24 | 2017-09-28 | Bruker Nano, Inc. | Super resolution microscopy |
| CN109313328A (zh) * | 2016-06-21 | 2019-02-05 | 伊鲁米那股份有限公司 | 超分辨率显微术 |
| CN110231321A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-13 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 基于纳米孔—微透镜扫描超分辨显微成像系统 |
| CN111879740A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-11-03 | 哈尔滨工业大学 | 基于光子复位技术的全光学超分辨显微装置 |
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