空间生命科学共焦显微图像采集系统.PDF

134 传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies) 2014年 第33卷 第2期 空间生命科学共焦显微 图像采集系统 鞠洪伟 ，张 涛 ，郑伟波 ，蔡 萍 ，刘方武 (1．中国科学院 上海技术物理研究所，上海200083： 2．中国科学院大学。北京 100049) 摘 要：为了能够满足针对空间活体 目标高分辨率、三维观察以及对样品的低损伤长时间观察需求，提出 了采用多针孔扫描盘技术的快速共焦显微成像系统。基于多针孔扫描盘的全视场扫描特性，提出以适合 空间应用的EMCCD作为图像器件的微弱光采集成像方案，并将系统分为3个功能模块，详细分析每个模 块的功能与实现方案，根据设计方案完成原理样机研制。通过实验验证证明：系统能在较弱光照情况下获 收较高质量的 目标图像。 关键词：共焦显微；平面扫描 ；EMCCD逻辑驱动；EMCCD功率驱动 中图分类号：TN249 文献标识码 ：A 文章编号：1000--9787(2014)02--0134-04 n 1 ● ● ● ● ● ·● · onl0calmlcroscoPYimagingacqulstti0n system tnOr sDace lli●I^e SCl●ence m Hong．wei ，ZHANGTao，ZHENGWei—bo，CAIPing，LIUFang．WU (1．ShanghaiInstituteofTechnicalPhysics，ChineseAcademyofSciences，Shanghai200083，China； 2．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China) Abstract：Inordertomeetrequirementofhigh—resolutionand three-dimensionalobservation andlow damage， longtimeobservationonspacelivingtarget，confocalmicroscopyimagingsystemwithmuhipinholescanningdisk technologyisputforward．Itgivesthetechnicalsolutionoflow—light—levelimagingsystem basedonEMCCD concerningtheplane scanning technoloyg forin vivo observation．Thesystem isdivided intothreefunctional modules．Detailedanalysisofeachmodule~functionandimplementationmethodaregiven．Thesystem canobtain highqualityimageofthesampleinlow—light—levelenvironment． Keywords：confocalmicroscopy；planescanning；EMCCDlogic—driven；EMCCD power—driven 0 引 言 品可能具有活性和移动性等特点，所以，空间生命科学实验 空间生命科学实验中在轨实验数据的获取、样品的实 中针对活体 目标进行观察的需求 日益紧迫，而传统的点式 时监测与分析主要依靠生命科学仪器完成，而空间生命科 扫描共焦显微镜基于逐点扫描探测成像原理，往往在 学实验用显微镜作为实验过程记录和结果分