双光子共焦荧光显微系统成像分析及实验研究.pdf

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1、第34卷第3期南京邮电大学学报(自然科学版)Vo1．34No．32014年6月JournalofNanjingUniversityofPostsandTelecommunications(NaturalScience)Jun．2014双光子共焦荧光显微系统成像分析及实验研究江兵，陈红，王强，陈小惠，黄文浩／1．南京邮电大学自动化学院，江苏南京210023、＼2．中国科学技术大学精密机械与精密仪器系，安徽合肥230026／摘要：双光子共焦荧光显微系统可以突破传统光学显微镜的成像分辨率极限，提高厚荧光物三维扫描的横向及轴向分辨力。基于共焦荧光显微原理和菲涅耳衍

2、射公式，分析了反射式双光子共焦荧光显微系统的三维光学传递函数。讨论了在实验条件下，共焦模块参数对双光子共焦荧光读取分辨率的影响。双光子共焦荧光系统采用的共焦小孔半径为3．92m时，其层析能力比采用78．4m共焦小孔的系统提高了1．56倍。通过已知尺寸荧光物的双光子共焦荧光成像实验，验证了共焦小孔直径与系统横向及轴向分辨率的反比关系。关键词：共焦荧光显微镜；双光子；分辨率中图分类号：TN152：TH742文献标志码：A文章编号：1673-5439(2014)03-0069-06ImagingAnalysisandExperimentalResearchonT

3、wo-PhotonConfocalFluorescentMicroscopeJIANGBing，CHENHong，WANGQiang，CHENXiao-hui．HUANGWen-hao，1．CollegeofAutomation，NamingUniversityofPostsandTelecommunications，Nanjing210023，China、、2．DepartmentofPrecisionMachineryandPrecisionInstrumentation，UniversityofScienceandTechnologyofChina，

4、Hefei230026，China]Abstract：Thetwo—photonconfocalfluorescentsystemcanexceedthelimitsofimagingresolutioninthetraditionalopticalmicroscopeandincreasethelateralandaxialresolutionsduringthethree-dimensional(3D)scanningofthethickfluorescentsample．The3Dopticaltransferfunctionofthereflext

5、wo—photonconfocalfluorescentsystemisanalyzedbasedontheimagingprincipaloftheconfocalfluorescentmicro—scopeandtheFresneldiffractionformula．Theeffectsofconfocalparametersontheresolutionoftwo-pho—tonconfocalfluorescentsystemarestudiedintheexperimentalenvironment．Thedepth—discriminatin

6、ga—bilityofthetwo—photonconfocalfluorescentsystemwith3．92mpinholeradiusincrease1．56timescomparedwiththatof78．4txmpinholeradius．Atwo—photonconfocalfluorescentimagingexperimentiscarriedoutwiththegiven—sizefluorescentobject，theexperimentalresultverifiestheinverserelationbe—tweenthede

7、tectorsizeandthesystemresolution．Keywords：confocalfluorescentmicroscope；two—photon；resolution收稿日期：2013—11-25基金项目：国家自然科学基金(11202107，61203213，51107010)、江苏省高校自然科学基金(11KJB130002)、江苏省科技支撑计划(BE2011843)和高等学校博士学科点专项科研基金(20113223120008)资助项目通讯作者：江兵电话：025—85866500E—mail：jiangbin_g@163．eom70南

8、京邮电大学学报(自然科学版)0引言以及样品的发光机理有关。读取荧光