高帧频超衍射分辨宽场荧光显微成像研究

生命科学的研究对荧光显微方法的空间分辨和成像速度都提出了很高要求。利用非线性效应的饱和结构光照明的宽场成像既能获得高分辨，同时也具有实现高成像速度的潜力，而要在获得高分辨的同时达到高速度，关键在于发展一种具有快时间响应的结构光照明方法和高灵敏高分辨高帧频探测器。本课题提出利用铁电液晶的快速响应特性，使用铁电液晶空间光调制器实现二维光栅结构照明图案的快速变化，同时利用荧光分子在强激发光作用下产生的饱和吸收这一非线性效应，研究实现一种超衍射极限分辨的快时间响应结构光照明新方法。同时，发展一种新型的内置微通道板的超短余辉像增强器，通过光锥光纤将其与高帧频CMOS实现高光效耦合，构成一种用于快速宽场探测的增强型CMOS探测器，实现高灵敏高分辨高帧频的荧光图像记录。高帧频空间光调制器和增强型CMOS联用，即可实现快速的结构光照明和荧光图像记录，并最终实现一种具有超衍射极限分辨的快速荧光显微成像方法。