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申请/专利权人：华南师范大学

摘要：本发明公开了一种基于近红外倏逝波激发的上转换三维超分辨成像方法，所述方法包括以下步骤：制备基于荧光共振转移FRET的稀土掺杂上转换纳米探针，将其标记至待成像样品上，以实现荧光信号涨落；利用全内反射荧光显微成像TIRFM系统装置发生全反射时所产生的倏逝波激发待成像样品；通过调整激光入射角度，改变倏逝波的透射深度，以激发更深层待成像样品中的荧光探针；不同透射深度的倏逝波分别照射到待成像样品时，进行闪烁荧光信号的图像数据采集；采集不同深度的图像序列，利用光学径向涨落超分辨成像算法对图像进行预处理，得到横向超分辨图像；将不同深度的超分辨图像进行三维重构，实现待成像样品的三维超分辨成像。

主权项：1.一种基于近红外倏逝波激发的三维超分辨显微成像方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1制备基于荧光共振能量转移FRET的稀土掺杂上转换纳米探针，将其标记至待成像样品上，以实现荧光信号涨落；S2荧光共振能量转移通过两种发光粒子实现分别为供体D和受体A，供体D为稀土离子被近红外光激发，辐射可见光，受体A为稀土离子或有机染料；供体D的辐射光范围要与受体A的激发光范围重叠，荧光信号涨落包括两种形式，一是供体D或受体A中的任意一个被标记于样品上，另外一种粒子处于游离状态，由于布朗运动，在浓度足够时，供体D与受体A会相接触，从而D的辐射光强会降低，受体A的荧光辐射会增强，二者不接触时则A不发光，从而生成荧光涨落；二是，供体D与受体A通过化学键相连接，受体A可自发产生荧光涨落波动；S3利用全内反射荧光显微成像TIRFM系统装置发生全反射时所产生的倏逝波激发待成像样品；通过调整激光入射角度，改变倏逝波的透射深度，选择性激发处于不同深度的待成像样品，实现三维切片显微成像；S4倏逝波照射到待成像样品时，进行闪烁荧光信号的图像数据采集；采集不同深度的图像序列，利用光学径向涨落超分辨成像算法对图像进行预处理，得到横向超分辨图像；S5将不同深度的超分辨图像进行三维重构，实现待成像样品的三维超分辨成像；其中，基于FRET的稀土掺杂上转换纳米探针供体-受体对，以NaGdF4为基质，掺杂稀土元素Yb3+离子为敏化离子，Tm3+为活化离子，将NaGdF4:Tb3+UCNPs标记至待成像样品上；其中NaGdF4:Yb3+Tm3+为能量供体，NaGdF4:Tb3+为能量受体，通过Gd3+亚晶格介导的能量迁移实现高效的上转换发光，利用自由扩散发生荧光共振能量转移，从而使待成像样品产生荧光闪烁信号；或者，以NaYF4为基质，掺杂稀土元素Yb3+离子为敏化离子，Tm3+为活化离子，将NaYF4:YbTm上转换稀土探针通过化学键羧基和羟基与有机染料相连接，其中有机染料为Alexa488，NaYF4:YbTm为能量供体，Alexa488为能量受体，通过供体被近红外光激发辐射可见光，然后高效传能于Alexa488，实现染料发光。

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