亞百納米超分辨光學(xué)顯微成像新方法與技術(shù)的研究.pdf

1、光學(xué)顯微成像技術(shù)由于其高分辨率、實(shí)時(shí)成像、樣品無損、操作方便等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)療觀測(cè)中。而由于光學(xué)衍射極限的存在，光學(xué)顯微鏡的成像分辨率始終被限制在半個(gè)波長(zhǎng)左右最近數(shù)十年里，科研人員通過堅(jiān)持不懈的努力開啟了超分辨顯微鏡術(shù)的大門，發(fā)展出了許多技術(shù)打破衍射極限，實(shí)現(xiàn)了超分辨成像。然而，超分辨顯微術(shù)仍存在著許多問題和不足。在眾多的超分辨技術(shù)中，點(diǎn)擴(kuò)散傳遞函數(shù)工程和移頻技術(shù)是兩類突破光學(xué)衍射極限的機(jī)理。本文分別對(duì)兩類機(jī)理做了理論分析和技

2、術(shù)概述，并以兩類機(jī)理為基礎(chǔ)，提出兩種新型的超分辨顯微方法，實(shí)現(xiàn)了亞百納米的成像分辨率。
　　基于點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)工程的技術(shù)原理，本文提出了一種新型的CW-STED（連續(xù)光波-受激輻射損耗）差分顯微術(shù)。CW-STED顯微術(shù)的分辨率由損耗光的功率決定。功率越高，分辨率越高，但同時(shí)給樣品的損害越大。本章中我們提出了一種新型的超分辨顯微術(shù)，CW-STED差分顯微術(shù)，將CW-STED技術(shù)和差分技術(shù)相結(jié)合，可以在功率一定條件下，提高CW-STED的

3、分辨率和對(duì)比度，實(shí)現(xiàn)亞百納米超分辨。該技術(shù)分辨在仿真和實(shí)驗(yàn)中（熒光顆粒和細(xì)胞微管）得到驗(yàn)證。相比于其它超分辨方法，該方法更加簡(jiǎn)便易行，并且避免了激光的高功率要求。
　　基于移頻原理，本文提出了一種熒光成像的超分辨新方法，將光斑照明、熒光分子的飽和特性以及傅域?qū)盈B算法相結(jié)合，得到超分辨顯微圖像，我們稱之為飽和光斑照明的傅域?qū)盈B顯微術(shù)(Saturated pattern illuminated Fourier ptychography