熒光輻射差分超分辨顯微方法及系統.pdf

1、遠場熒光超分辨率光學顯微成像技術由于其高分辨率、實時成像、樣品無損、操作方便等優(yōu)點被廣泛應用于生物、醫(yī)療觀測中。本課題在分析研究熒光輻射差分顯微術成像原理的基礎上，提出了多種有效的途徑來進一步優(yōu)化、改良現有的熒光差分顯微術（Fluorescence Emission Difference microscopy: FED），包括提高系統的成像速度——搭建了國內第一套高速FED顯微成像系統，并通過實驗證明了在每秒一幀的成像速度下，所搭建系統

2、能夠實現150nm超衍射極限的分辨率;提高系統的成像質量——模擬仿真了負值旁瓣對成像質量的劣化并提出了展寬實心光斑點擴散函數的解決方法;提高系統的分辨率——搭建了國內第一套基于柱狀矢量偏振光FED顯微成像系統，實現了110nm的超衍射極限分辨率;實現三維FED成像——模擬仿真了各向同性的三維空心光斑，搭建了一套基于空間光調制器FED顯微成像系統。
　　本文首先介紹了幾種當今主流的超分辨顯微技術，特別是FED顯微術的提出與發(fā)展及國內

3、外研究現狀。之后，本文詳細闡述了FED顯微術的基本原理，相關的關鍵技術以及實現方式。接下來，本文講述搭建了高速FED顯微成像系統，并通過對多種不同樣品的實驗，證明系統的成像性能。除了提高FED系統的成像速度之外，在接下來的章節(jié)中，本課題一一介紹了多種有效的途徑來進一步提升系統性能，主要包括:通過光斑調制優(yōu)化了實心光斑和空心光斑的點擴散函數匹配程度，消除差值過程中產生的負值，從而避免FED圖像中的失真現象;基于柱狀矢量偏振光，展寬了實心光