RU2012134749A - Система микроскопии с ослаблением стимулированного излучения - Google Patents
Система микроскопии с ослаблением стимулированного излучения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2012134749A RU2012134749A RU2012134749/28A RU2012134749A RU2012134749A RU 2012134749 A RU2012134749 A RU 2012134749A RU 2012134749/28 A RU2012134749/28 A RU 2012134749/28A RU 2012134749 A RU2012134749 A RU 2012134749A RU 2012134749 A RU2012134749 A RU 2012134749A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- phase change
- wavefront
- rays
- region
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
- G02B21/0052—Optical details of the image generation
- G02B21/0076—Optical details of the image generation arrangements using fluorescence or luminescence
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N21/6456—Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
- G01N21/6458—Fluorescence microscopy
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
- G02B21/0032—Optical details of illumination, e.g. light-sources, pinholes, beam splitters, slits, fibers
Abstract
1. Система (10) оптической микроскопии для ослабления стимулированного излучения (STED) исследуемого объекта (О), причем данная система содержит:средство (7) генерации излучения, выполненное с возможностью испускать первый (1) и второй (2) лучи, причем первый луч является лучом возбуждения, а второй луч является лучом ослабления по отношению к первому лучу;оптический элемент (6) для фокусировки первого и второго лучей на объекте, причем этот оптический элемент расположен относительно средства генерации излучения для определения общего оптического пути (ОР) для обоих первого и второго лучей, иэлемент (5) изменения фазы, введенный в упомянутый общий оптический путь (ОР),при этом элемент изменения фазы оптически сконфигурирован таким образом, чтобы оставлять по существу неизменным волновой фронт первого луча и изменять волновой фронт второго луча (2'), чтобы создавать представляющую интерес неослабленную область (ROI) на объекте,при этом элемент (5) изменения фазы выполнен с возможностью изменять волновой фронт второго луча (2) за счет того, что имеет поверхность с множеством областей, содержащих первую и вторую области (31, 32, 33), причем первая область имеет выступающую высоту, которая выше высоты второй области, ипри этом множество областей поверхности элемента (5) изменения фазы изготовлены в одном оптическом материале.2. Система по п.1, в которой элемент (5) изменения фазы выполнен с возможностью оставлять волновой фронт первого луча (1) по существу неизменным посредством изменения фазы первого луча на 2π по модулю.3. Система по п.1, в которой по меньшей мере упомянутые оптический элемент (6) и элемент (5) изменения фазы расположены в
Claims (12)
1. Система (10) оптической микроскопии для ослабления стимулированного излучения (STED) исследуемого объекта (О), причем данная система содержит:
средство (7) генерации излучения, выполненное с возможностью испускать первый (1) и второй (2) лучи, причем первый луч является лучом возбуждения, а второй луч является лучом ослабления по отношению к первому лучу;
оптический элемент (6) для фокусировки первого и второго лучей на объекте, причем этот оптический элемент расположен относительно средства генерации излучения для определения общего оптического пути (ОР) для обоих первого и второго лучей, и
элемент (5) изменения фазы, введенный в упомянутый общий оптический путь (ОР),
при этом элемент изменения фазы оптически сконфигурирован таким образом, чтобы оставлять по существу неизменным волновой фронт первого луча и изменять волновой фронт второго луча (2'), чтобы создавать представляющую интерес неослабленную область (ROI) на объекте,
при этом элемент (5) изменения фазы выполнен с возможностью изменять волновой фронт второго луча (2) за счет того, что имеет поверхность с множеством областей, содержащих первую и вторую области (31, 32, 33), причем первая область имеет выступающую высоту, которая выше высоты второй области, и
при этом множество областей поверхности элемента (5) изменения фазы изготовлены в одном оптическом материале.
2. Система по п.1, в которой элемент (5) изменения фазы выполнен с возможностью оставлять волновой фронт первого луча (1) по существу неизменным посредством изменения фазы первого луча на 2π по модулю.
3. Система по п.1, в которой по меньшей мере упомянутые оптический элемент (6) и элемент (5) изменения фазы расположены в эндоскопе, катетере, игле или биопсийной игле для формирования медицинских изображения.
4. Система по п.1, в которой элемент (5) изменения фазы имеет азимутальную конфигурацию (31, 32, 33), при которой каждая область из упомянутого множества областей расположена внутри интервала азимутальных углов.
5. Система по п.4, в которой множество областей на поверхности элемента (5) изменения фазы имеет последовательно увеличивающиеся высоты.
6. Система по п.4, в которой высоты на поверхности элемента (5) изменения фазы имеют такое распределение по высоте, что измененная фаза второго луча как функция азимутального угла Ф(φ) приблизительно равна этому азимутальному углу:
7. Система по п.4, в которой амплитуда U в световом пятне второго луча в фокальной плоскости фокусирующего оптического элемента является приблизительно нулевой в центральном положении оптического пути (r=0), при требовании, чтобы элемент (5) изменения фазы приблизительно удовлетворял следующему равенству:
где k обозначает номер сектора, Фk - фазу сектора, w k - размер сектора, который равен конечному углу минус начальный угол сектора k.
8. Система по п.4, в которой амплитуда U в световом пятне второго луча в фокальной плоскости фокусирующего оптического элемента имеет приблизительно круговую симметрию относительно общего оптического пути, при требовании, чтобы элемент (5) изменения фазы приблизительно удовлетворял следующим равенствам:
где k обозначает номер сектора, Фk - фазу сектора, w k - размер сектора, который равен конечному углу минус начальный угол сектора k.
9. Система по п.1, в которой первая и вторая области элемента (5) изменения фазы являются вращательно симметричными относительно общего оптического пути.
10. Оптический подблок (100), выполненный с возможностью формировать оптические изображения исследуемого объекта с использованием ослабления стимулированного излучения (STED) в связанной с ним системе оптической микроскопии, при этом система оптической микроскопии содержит средство (7) генерации излучения, выполненное с возможностью испускать первый (1) и второй (2) лучи, причем первый луч является лучом возбуждения, а второй луч является лучом ослабления по отношению к первому лучу, причем этот оптический подблок содержит:
оптическое волноводное средство (110) для проведения первого и второго лучей через подблок;
оптический элемент (6) для фокусировки первого и второго лучей на объекте, причем этот оптический элемент расположен относительно средства генерации излучения для определения общего оптического пути для обоих первого и второго лучей, и
элемент (5) изменения фазы, введенный в упомянутый общий оптический путь,
при этом элемент изменения фазы оптически сконфигурирован таким образом, чтобы оставлять по существу неизменным волновой фронт первого луча (1) и изменять волновой фронт второго луча (2'), чтобы создавать представляющую интерес неослабленную область на объекте,
при этом элемент (5) изменения фазы выполнен с возможностью изменять волновой фронт второго луча (2) за счет того, что имеет поверхность с множеством областей, содержащих первую и вторую области (31, 32, 33), причем первая область имеет выступающую высоту, которая выше высоты второй области, и
при этом множество областей поверхности элемента (5) изменения фазы изготовлены в одном оптическом материале.
11. Оптический подблок (100), выполненный с возможностью формировать оптические изображения исследуемого объекта с использованием ослабления стимулированного излучения (STED) в связанной с ним системе оптической микроскопии по п.10, при этом этот оптический подблок образует часть эндоскопа, катетера, иглы или биопсийной иглы для формирования медицинских изображения.
12. Способ проведения оптической микроскопии с ослаблением стимулированного излучения (STED) объекта, при этом данный способ включает в себя:
испускание излучения, образующего первый (1) и второй (2) лучи, причем первый луч является лучом возбуждения, а второй луч является лучом ослабления по отношению к первому лучу,
фокусировку первого и второго лучей на объекте с использованием оптического элемента (6), причем этот оптический элемент определяет общий оптический путь (ОР) для обоих первого и второго лучей, и
введение в упомянутый общий оптический путь элемента (5) изменения фазы,
при этом элемент изменения фазы оптически сконфигурирован таким образом, чтобы оставлять по существу неизменным волновой фронт первого луча и изменять волновой фронт второго луча, чтобы создавать представляющую интерес неослабленную область на объекте,
при этом элемент (5) изменения фазы выполнен с возможностью изменять волновой фронт второго луча (2) за счет того, что имеет поверхность с множеством областей, содержащих первую и вторую области (31, 32, 33), причем первая область имеет выступающую высоту, которая выше высоты второй области, и
при этом множество областей поверхности элемента (5) изменения фазы изготовлены в одном оптическом материале.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US29536910P | 2010-01-15 | 2010-01-15 | |
| US61/295,369 | 2010-01-15 | ||
| PCT/IB2011/050154 WO2011086519A1 (en) | 2010-01-15 | 2011-01-13 | A stimulated emission depletion (sted) microscopy system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012134749A true RU2012134749A (ru) | 2014-02-20 |
| RU2550575C2 RU2550575C2 (ru) | 2015-05-10 |
Family
ID=43769285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012134749/28A RU2550575C2 (ru) | 2010-01-15 | 2011-01-13 | Система микроскопии с ослаблением стимулированного излучения |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10725275B2 (ru) |
| EP (1) | EP2524259B2 (ru) |
| JP (1) | JP5766210B2 (ru) |
| CN (1) | CN102713719B (ru) |
| BR (1) | BR112012017098A8 (ru) |
| RU (1) | RU2550575C2 (ru) |
| WO (1) | WO2011086519A1 (ru) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR112012017098A8 (pt) | 2010-01-15 | 2017-11-07 | Koninklijke Philips Electronics Nv | Sistema de microscopia óptico para depleção por emissão estimulada (sted) de um objeto associado, subunidade óptica e método para realizar microscopia óptica com depleção por emissão estimulada (sted) de um objeto |
| FR2966258B1 (fr) * | 2010-10-15 | 2013-05-03 | Bioaxial | Système de microscopie de superresolution de fluorescence et méthode pour des applications biologiques |
| GB201121514D0 (en) * | 2011-12-14 | 2012-01-25 | Univ Dundee | Improvements in and relating to three dimensional stimulated emission depletion microscopy |
| EP4220194A1 (fr) | 2012-04-13 | 2023-08-02 | Bioaxial SAS | Procede et dispositif optique |
| FR2989472B1 (fr) | 2012-04-13 | 2015-09-25 | Bioaxial | Procede et dispositif optique |
| EP2657747A1 (en) | 2012-04-24 | 2013-10-30 | Deutsches Krebsforschungszentrum | 4Pi STED fluorescence light microscope with high three-dimensional spatial resolution |
| GB201217171D0 (en) * | 2012-08-23 | 2012-11-07 | Isis Innovation | Stimulated emission depletion microscopy |
| JP2014182239A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Olympus Corp | 超解像顕微鏡 |
| JP6234105B2 (ja) * | 2013-08-05 | 2017-11-22 | オリンパス株式会社 | 超解像顕微鏡 |
| CN103543135B (zh) * | 2013-10-18 | 2016-06-01 | 浙江大学 | 一种基于荧光寿命分布的纳米精度光斑对准方法和装置 |
| CN103901629A (zh) * | 2014-04-23 | 2014-07-02 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种实现远场超分辨成像的方法和装置 |
| US10921255B2 (en) | 2014-12-09 | 2021-02-16 | Bioaxial Sas | Optical measuring device and process |
| EP3365721B1 (en) * | 2015-10-19 | 2022-04-27 | Deutsches Krebsforschungszentrum | Chromatic phase plate |
| CN106645064B (zh) * | 2016-12-13 | 2019-10-18 | 华南师范大学 | 一种受激辐射损耗方法、超分辨成像方法及显微成像装置 |
| DE202017100426U1 (de) * | 2017-01-26 | 2017-02-07 | Abberior Instruments Gmbh | Vorrichtung zum Aufrüsten eines einen Kameraanschluss aufweisenden Lichtmikroskops zu einem STED- Mikroskop |
| JP6253830B2 (ja) * | 2017-05-17 | 2017-12-27 | オリンパス株式会社 | 超解像顕微鏡 |
| DE102017122413A1 (de) * | 2017-09-27 | 2019-03-28 | Abberior Instruments Gmbh | Vorrichtung für das selektive Formen von Phasenfronten eines Lichtstrahls und deren Verwendung |
| EP3686643A1 (en) * | 2019-01-25 | 2020-07-29 | Hochschule Für Angewandte Wissenschaften München | Pulse shaping for stimulated emission depletion microscopy |
| US11914129B2 (en) | 2019-03-26 | 2024-02-27 | The Johns Hopkins University | Background-suppressed STED nanoscope |
| CN111579486B (zh) * | 2020-06-04 | 2021-02-26 | 深圳大学 | 基于低功率受激发射损耗的超分辨成像方法及成像系统 |
| DE102021101164A1 (de) | 2021-01-20 | 2022-07-21 | Xolo Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts in einem optisch reaktiven Ausgangsmaterial |
| CN116067935B (zh) * | 2023-04-06 | 2023-07-11 | 北京攸维医疗科技有限公司 | 一种单光束光路的超分辨成像方法与装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10154699B4 (de) * | 2001-11-09 | 2004-04-08 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Verfahren und Vorrichtung zum räumlich eng begrenzten Anregen eines optischen Übergangs |
| JP2003344777A (ja) | 2002-05-24 | 2003-12-03 | Japan Science & Technology Corp | 光ファイバ顕微鏡および内視鏡 |
| JP4334835B2 (ja) * | 2002-08-28 | 2009-09-30 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 顕微鏡 |
| US8057963B2 (en) * | 2004-06-10 | 2011-11-15 | Lsi Corporation | Maskless vortex phase shift optical direct write lithography |
| DE102005013116B4 (de) * | 2005-03-18 | 2022-05-25 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Phasenfilter und ein Mikroskop |
| DE102007025688A1 (de) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Wellenlängen- oder polarisationssensitiver optischer Aufbau und dessen Verwendung |
| US20100282954A1 (en) | 2008-01-04 | 2010-11-11 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | optical probe |
| WO2009100911A1 (de) | 2008-02-12 | 2009-08-20 | Hans-Ulrich Dodt | Vorrichtung zum optischen abbilden einer probe |
| DE102008019957B4 (de) * | 2008-04-21 | 2015-04-30 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Verfahren zum Bestrahlen einer Probe mit Licht und Fluoreszenzlichtmikroskop mit einer Beleuchtungseinheit zum Bestrahlen einer Probe mit Licht |
| DE202009007250U1 (de) * | 2009-05-20 | 2009-11-26 | Deutsches Krebsforschungszentrum Stiftung des öffentlichen Rechts | Feldveränderungsmittel zur Erzeugung komplementärer Lichtintensitätsmuster |
| BR112012017098A8 (pt) | 2010-01-15 | 2017-11-07 | Koninklijke Philips Electronics Nv | Sistema de microscopia óptico para depleção por emissão estimulada (sted) de um objeto associado, subunidade óptica e método para realizar microscopia óptica com depleção por emissão estimulada (sted) de um objeto |
-
2011
- 2011-01-13 BR BR112012017098A patent/BR112012017098A8/pt not_active IP Right Cessation
- 2011-01-13 RU RU2012134749/28A patent/RU2550575C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2011-01-13 CN CN201180005876.XA patent/CN102713719B/zh active Active
- 2011-01-13 JP JP2012548523A patent/JP5766210B2/ja active Active
- 2011-01-13 EP EP11704670.6A patent/EP2524259B2/en active Active
- 2011-01-13 WO PCT/IB2011/050154 patent/WO2011086519A1/en active Application Filing
- 2011-01-13 US US13/522,038 patent/US10725275B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011086519A1 (en) | 2011-07-21 |
| BR112012017098A2 (pt) | 2016-04-12 |
| JP5766210B2 (ja) | 2015-08-19 |
| US20140145093A1 (en) | 2014-05-29 |
| EP2524259A1 (en) | 2012-11-21 |
| CN102713719A (zh) | 2012-10-03 |
| BR112012017098A8 (pt) | 2017-11-07 |
| EP2524259B1 (en) | 2018-10-31 |
| CN102713719B (zh) | 2016-03-23 |
| RU2550575C2 (ru) | 2015-05-10 |
| EP2524259B2 (en) | 2021-08-18 |
| US10725275B2 (en) | 2020-07-28 |
| JP2013517523A (ja) | 2013-05-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2012134749A (ru) | Система микроскопии с ослаблением стимулированного излучения | |
| US8073099B2 (en) | Differential interference phase contrast X-ray imaging system | |
| US20160022119A1 (en) | Multicore fiber endoscopes | |
| JP2015179245A5 (ru) | ||
| EP3032312B1 (en) | Confocal scanner and confocal microscope | |
| JP2008250303A (ja) | シート光を発生するための光学装置 | |
| KR20040047791A (ko) | 타겟 표면 이미지의 발생 방법 및 포착 시스템 | |
| JP6604717B2 (ja) | 測定装置 | |
| Choi et al. | A novel therapeutic instrument using an ultrasound-light-emitting diode with an adjustable telephoto lens for suppression of tumor cell proliferation | |
| JP6603074B2 (ja) | 眼底撮影装置 | |
| US10939802B2 (en) | Image generating device | |
| US20170038592A1 (en) | Image display apparatus and image display system | |
| EP3855234B1 (en) | Light-sheet microscope and method for large samples | |
| US10488640B2 (en) | Image acquisition device and image acquisition method | |
| US8411366B2 (en) | Optical probe and optical system therefor | |
| JP2006053541A (ja) | 照明装置および使用 | |
| CN109073873B (zh) | 图像取得装置以及图像取得方法 | |
| US20210116692A1 (en) | Sample observation device | |
| US10222612B2 (en) | Optical device, phase plate, and image forming method | |
| JP2013248537A5 (ru) | ||
| JP6732085B2 (ja) | 眼底撮影装置 | |
| US20180064328A1 (en) | Method For Imaging Retinal Structures | |
| US20230266577A1 (en) | Apparatuses and methods for high-speed laser scanning | |
| Galtier et al. | Capabilities and Performances of the Matter in Extreme Conditions X-ray Imager of LCLS | |
| JP2018509640A (ja) | デジタル病理学スキャンにおける照明 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170114 |