RU2312326C1 - Спектральный лазерный флуоресцентный микроскоп - Google Patents
Спектральный лазерный флуоресцентный микроскоп Download PDFInfo
- Publication number
- RU2312326C1 RU2312326C1 RU2006113435/28A RU2006113435A RU2312326C1 RU 2312326 C1 RU2312326 C1 RU 2312326C1 RU 2006113435/28 A RU2006113435/28 A RU 2006113435/28A RU 2006113435 A RU2006113435 A RU 2006113435A RU 2312326 C1 RU2312326 C1 RU 2312326C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- fluorescence
- filter
- laser
- objects
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Изобретение относится к оборудованию для научных исследований, в частности к флуоресцентным микроскопам, предназначенным для получения изображения люминесцирующих объектов, точнее к люминесцентно-микроскопическому анализу объектов, обладающих флуоресценцией при освещении возбуждающим светом. Спектральный флуоресцентный микроскоп содержит лазер, зеркало, направляющее излучение лазера на исследуемый объект, установленные по ходу флуоресцентного излучения исследуемого объекта запирающий фильтр, не пропускающий излучение лазера, но пропускающий весь спектр флуоресцентного излучения исследуемого объекта, зеркало, поворачивающее излучение флуоресценции, перестраиваемый анализатор поляризации, акустооптический перестраиваемый фильтр изображений и цифровую камеру, связанную с компьютером. Выход компьютера связан со входами электронного блока управления акустооптическим перестраиваемым фильтром изображений и электронного блока управления перестраиваемым анализатором поляризации. Технический результат - повышение качества исследования объектов. 3 ил.
Description
Изобретение относится к оборудованию для научных исследований, в частности к флуоресцентным микроскопам, предназначенным для получения изображения люминесцирующих объектов, точнее к люминесцентно-микроскопическому анализу объектов, обладающих флуоресценцией при освещении возбуждающим светом. Некоторые объекты, в частности биологические, содержащие органические соединения (например: срезы тканей, кровь, слюна, моча и т.д.), обладают свойствами флуоресценции, т.е. если их освещать мощным излучением в фиолетово-зеленой части спектра, то они начинают светиться в другой части спектра: зелено-красной. Так светятся защитные знаки на денежных купюрах при освещении их ультрафиолетовой лампой при проверке. Таким образом, флуоресценция дает дополнительную информацию об объектах, что важно для задач криминалистики, медико-биологической диагностики, химических исследований
В настоящее время для наблюдения люминесцирующих объектов применяются различные по конструкции устройства. В одном из них источником света служит мощная дуговая лампа или лампа накаливания. Свет от источника света с помощью системы линз направляется на объект, возбуждая его флуоресценцию. Свет флуоресценции объекта собирается объективом, который передает изображение объекта на детектор света, а именно в глаз при визуальном наблюдении, на фотопленку или ПЗС-камеру для регистрации изображения. Недостатком данной системы является необходимость применения в качестве источника света высокомощных ламп, которые дают свет в широкой области спектра, включая инфракрасную область, так что более 90% излучения лампы является паразитным и с ним необходимо бороться установкой специальных теплозащитных и интерференционных фильтров. Осветитель требует мощного источника питания, обычно располагающегося в отдельном блоке ("Каталог люминесцентных микроскопов фирмы LEITZ", 1977).
Известно также устройство, в котором возбуждение люминесценции объекта осуществляют лазером и регистрируют изображение люминесцирующего объекта с помощью ПЗС-камеры. Лазер помещается сбоку от образца и освещает его под углом Брюстера. Изображение образца создается с помощью двух одинаковых фотографических объективов, расположенных навстречу друг другу и передающих изображение объекта в масштабе 1:1. Особенностью данной схемы является то, что она необходима для создания параллельного пучка света между объективами, что позволяет расположить между ними интерференционный светофильтр. Вместе с тем эта схема резко ограничивает области применения системы и уменьшает ее чувствительность. Система дает увеличение 1:1 и позволяет анализировать объекты, размеры которых сопоставимы с размерами чипа ПЗС-камеры. Одним из недостатков системы является ее недостаточная чувствительность, что заставляет использовать длительные (порядка 10 минут) экспозиции при записи изображения. Увеличение экспозиции приводит к выцветанию образца во время анализа, а также требует охлаждения ПЗС-камеры жидким азотом (-196°С) для снижения темнового тока. Другой существенный недостаток системы вызван тем фактом, что луч лазера неоднороден в своем сечении, в результате чего разные места объекта освещаются с разной интенсивностью ("Fluorescence Array Detector for Large-Field Quantitative Fluorescence Cytometry" K.D.Wittrup, R.J.Westerman, R.J.Desai, Cytometry", v.16, p.206-213, 1994).
Задачей изобретения является повышение качества исследования объекта.
Поставленная задача достигается за счет того, что спектральный флуоресцентный микроскоп содержит лазер, зеркало, направляющее излучение лазера на исследуемый объект, установленные по ходу флуоресцентного излучения исследуемого объекта запирающий фильтр, не пропускающий излучение лазера, но пропускающий весь спектр флуоресцентного излучения исследуемого объекта, зеркало, поворачивающее излучение флуоресценции, перестраиваемый анализатор поляризации, акустооптический перестраиваемый фильтр изображений и цифровую камеру, связанную с компьютером, содержащим программные средства и средства хранения информации, выход которого связан со входами электронного блока управления акустооптическим перестраиваемым фильтром изображений и электронного блока управления перестраиваемым анализатором поляризации.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых:
на фиг.1 представлена блок-схема микроскопа,
на фиг.2 - спектр флуоресценции объекта после прохождения акустооптического перестраиваемого фильтра изображений,
на фиг.3 - спектры флуоресценции двух разных объектов после прохождения акустооптического перестраиваемого фильтра изображений.
Обозначения на фиг.1:
1 - Акустооптический перестраиваемый фильтр изображений
2 - CCD - цифровая камера
3 - Компьютер
4 - Электронный блок управления АО-фильтром
5 - Лазер
6 - Запирающий фильтр
7 - Исследуемый образец
8 - Микроскоп
9 - Перестраиваемый анализатор поляризации
10 - Электронный блок управления анализатором
11, 12 - Зеркало
В микроскопе не рассматривается визуально все излучение флуоресценции, а детально исследуется его спектр, т.к. используется акустооптический перестраиваемый фильтр 1 изображений, который выделяет только отдельные участки спектра флуоресценции, что позволяет получать более детальную информацию об объекте, так как у разных объектов разные формы спектров.
Излучение флуоресценции - очень слабое. В качестве осветителя для повышения яркости флуоресценции используется мощный лазер 5, работающий в сине-зеленой части спектра и эффективнее, чем лампа, возбуждающая спектр флуоресценции.
Чтобы мощное излучение лазера, отраженное от объекта, не мешало наблюдать слабое свечение флуоресценции объекта, нужно установить запирающий фильтр 6, который не пропускает излучение лазера, но пропускает весь спектр излучения флуоресценции.
Излучение флуоресценции характеризуется не только видом спектра, но и поляризацией, т.е. положением в пространстве плоскости колебаний электрического вектора света. Причем разные участки спектра флуоресценции могут иметь разные поляризации, что дает дополнительную информацию об исследуемом объекте. Поэтому для анализа поляризации излучения флуоресценции объекта перед акустооптическим фильтром 1 дополнительно установлен перестраиваемый анализатор поляризации 9.
Акустооптический перестраиваемый фильтр изображений 1 связан с электронным блоком управления 4, а перестраиваемый анализатор поляризации 9 связан с электронным блоком управления 10. Входы блоков управления 4 и 10 связаны с выходом компьютера 3, содержащим программные средства и средства хранения информации. Электронный блок управления акустооптическим фильтром 4 по сигналу компьютера 3 выдает управляющий сигнал (радиочастоту) для фильтра 1, при этом, когда по сигналу компьютера 4 меняется значение радиочастоты, то меняется световая длина волны настройки фильтра (1), пропуская тот или другой участок спектра флуоресценции исследуемого объекта.
Настройку анализатора поляризации 9 также меняется в зависимости от вида исследуемого объекта. Спектр флуоресцентного излучения с выхода фильтра 1 поступает через цифровую камеру 2 на монитор компьютера 3.
Микроскоп обеспечивает высокое качество исследования различных объектов.
Claims (1)
- Спектральный флуоресцентный микроскоп, содержащий лазер, зеркало, направляющее излучение лазера на исследуемый объект, установленные по ходу флуоресцентного излучения исследуемого объекта запирающий фильтр, не пропускающий излучение лазера, но пропускающий весь спектр флуоресцентного излучения исследуемого объекта, зеркало, поворачивающее излучение флуоресценции, перестраиваемый анализатор поляризации, акустооптический перестраиваемый фильтр изображений и цифровую камеру, связанную с компьютером, содержащим программные средства и средства хранения информации, выход которого связан со входами электронного блока управления акустооптическим перестраиваемым фильтром изображений и электронного блока управления перестраиваемым анализатором поляризации.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006113435/28A RU2312326C1 (ru) | 2006-04-21 | 2006-04-21 | Спектральный лазерный флуоресцентный микроскоп |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006113435/28A RU2312326C1 (ru) | 2006-04-21 | 2006-04-21 | Спектральный лазерный флуоресцентный микроскоп |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2312326C1 true RU2312326C1 (ru) | 2007-12-10 |
Family
ID=38903945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006113435/28A RU2312326C1 (ru) | 2006-04-21 | 2006-04-21 | Спектральный лазерный флуоресцентный микроскоп |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2312326C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489804C2 (ru) * | 2010-08-31 | 2013-08-10 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия войск радиационной, химической и биологической защиты и инженерных войск имени Маршала Советского Союза С.К. Тимошенко" | Оптико-электронный комплекс для ведения воздушной радиационной разведки местности дистанционным методом |
RU2642918C2 (ru) * | 2015-08-19 | 2018-01-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие - Техноавтомат" | Аппаратно-программный комплекс для цифровой биомикроскопии |
-
2006
- 2006-04-21 RU RU2006113435/28A patent/RU2312326C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
«Fluorescence Array Detector for Large-Field Quantitative Fluorescence Cytometry» K.D.Wittrup, R.J.Westerman, R.Desai, Cytometry v.16, p.206-213, 1994. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489804C2 (ru) * | 2010-08-31 | 2013-08-10 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия войск радиационной, химической и биологической защиты и инженерных войск имени Маршала Советского Союза С.К. Тимошенко" | Оптико-электронный комплекс для ведения воздушной радиационной разведки местности дистанционным методом |
RU2642918C2 (ru) * | 2015-08-19 | 2018-01-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие - Техноавтомат" | Аппаратно-программный комплекс для цифровой биомикроскопии |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7046359B2 (en) | System and method for dynamic chemical imaging | |
US7564541B2 (en) | System for obtaining images in bright field and crossed polarization modes and chemical images in raman, luminescence and absorption modes | |
US8078268B2 (en) | System and method of chemical imaging using pulsed laser excitation and time-gated detection to determine tissue margins during surgery | |
CN112166314A (zh) | 荧光观察设备和荧光观察方法 | |
KR101260051B1 (ko) | 살아있는 세포에 대한 명시야 이미징 및 형광 이미징의 동시 수행이 가능한 세포 이미징 장치 및 방법 | |
JP2007524389A (ja) | 病原微生物検出のための広視野法 | |
US7045757B1 (en) | Apparatus and method for chemical imaging of a biological sample | |
US20100309464A1 (en) | Raman Chemical Imaging of Threat Agents Using Pulsed Laser Excitation and Time-Gated Detection | |
US20100278399A1 (en) | Method of fluorescence imaging | |
JP2006512575A (ja) | 分析装置および分析方法 | |
US20090116008A1 (en) | Spectral observation method and spectral observation system | |
US20060022145A1 (en) | Solid state multi frequency fluorometric measurements system and method | |
Cardullo | Theoretical principles and practical considerations for fluorescence resonance energy transfer microscopy | |
CN111380848A (zh) | 一种高光谱活体荧光分子成像系统及方法 | |
US20130082180A1 (en) | Multipoint Method for Assessing a Biological Sample | |
US7408636B2 (en) | Method and apparatus for dark field chemical imaging | |
RU2312326C1 (ru) | Спектральный лазерный флуоресцентный микроскоп | |
JP7197134B2 (ja) | 蛍光光度計および観測方法 | |
US20060170916A1 (en) | Method and apparatus for variable-field illumination | |
US7465911B2 (en) | Apparatus and method for chemical imaging of a biological sample with at least two spectral images of the sample obtained simultaneously | |
JP2007101476A (ja) | ラマンスペクトル取得方法 | |
Cardullo et al. | Fluorescence resonance energy transfer microscopy: theory and instrumentation | |
RU2166201C1 (ru) | Флуоресцентный микроскоп | |
CN108226104A (zh) | 一种长波抑制的led荧光成像仪 | |
Foylan et al. | MesoTIRF: a novel axial super-resolution illuminator for membrane imaging over a 4.4 x 3.0 mm field of view |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080422 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110422 |