荧光成像是利用荧光染料被泵浦光激发后发射出荧光，进而显现出物质结构的一种技术。Dimension-Labs 提供的荧光成像与光谱采集系统集成高灵敏度光谱仪与工业级/科学相机，可以实现荧光成像与光谱分析的深度融合，为生物医学、材料科学及环境检测提供多维度光学表征方案。 

 

l 空间成像与光谱采集同步完成，单次实验同步获取样品荧光分布与光谱指纹。

l 抑制激发光，荧光响应灵敏，噪声低，可应对微弱信号采集。

l 装置灵活可变，可根据应用场景替换组相机/元件/光谱仪等组件。

l 模块化设计支持透射/反射模式切换，兼容显微物镜、光纤探头及大视场成像，满足从单细胞到动植物活体的跨尺度研究

 

测试系统：荧光成像与光谱采集系统     测试软件：Dimension-Labs/SpecView/DL-Measurer

 

部件名称	部件型号	产品展示/应用场景
光纤光谱仪	DL-FOSC-200-1000
短波红外相机	DL-SCAM-656×520-137-5
95 mm平场复消色差物镜	DL-MMSOL-10x-0.3-95-PLNAPO-NIR
光学镜头	DL-FA-MIPS110-F50
手动位移台	DL-L11340L-A
光学元件	二向色镜、反射镜、球面透镜等
光机件	光学调整架、光学接杆及配件等

 

1.光纤光谱仪

 

在荧光成像与光谱采集系统中，荧光收集采用空间光传输+光纤耦合方式并最终由光谱仪接收，两种方式会使得荧光信号强度产生损耗，如果待测样品量子效率较低，则会对光谱仪的灵敏度以及信噪比提出较高要求，于是在该集成系统中Dimension-Labs建议使用FOSA高灵敏型光纤光谱仪，该型号在紫外与红外波段均有较高的响应度，交叉CT光路设计灵敏度更好。或者使用FOSC/FOSDC制冷型光纤光谱仪，具有极低的暗噪声和大的动态范围，能够进行长时间积分采集荧光，二者均能采集微弱信号。

 

2.短波红外相机

 

在荧光成像与光谱采集系统中，为应对弱光或低噪声场景，Dimension-Labs建议使用具有高量子效率的短波红外相机，图像传感器在400-1700 nm内由很高的量子效率，特定波段可达95%以上，能够很好应对弱光场景。同时5 μm像元带来成像精度更高。可根据待测样品选择您需要的分辨率。

 

3.平场复消色差物镜

 

在荧光成像与光谱采集系统中，物镜用于传输激发光并采集荧光信号以实现共光路设计，可明场观测并消除色差，同时结合套筒透镜可以将荧光成像拓展至显微荧光成像系统；如若只是实现激发光与荧光采集共光路，也可使用正负组合透镜实现该功能。

 

4.光学镜头

 

在荧光成像与光谱采集系统中，光学镜头用于将空间传输的荧光图像聚焦于相机靶面，最大F2.8光圈用于提升弱光表现。可变更镜头焦距与物镜匹配实现显微荧光成像功能的拓展。

 

5.手动位移台

 

在荧光成像与光谱采集系统中，手动位移台安装于物镜之下用于调整物镜到待测样品表明距离，从而调整成像区域大小，与此同时需要调整光学镜头进行对焦确保图像清晰。

 

6.光学元件

 

在荧光成像与光谱采集系统中，借用光学元件空间传输激发光、荧光信号、过滤激发光以及实现分光等功能。

 

7.光机件

 

在荧光成像与光谱采集系统中，借用各类光学安装座固定各类光学元件，提供高精度、便携的光路调节方式。

 

【测量数据和数据处理】

    

图（a）荧光染料成像；（b）荧光染料的荧光光谱

 

基于Dimension-Labs提供的荧光成像与光谱采集系统，很好的采集了荧光并抑制了激发光信号，见图（b）。由光谱仪采集的光谱可以观测405nm激发源的信号强度远小于荧光信号强度，二向色镜滤光效果良好，荧光图像也显示出荧光染料涂板上的logo图像。该系统可用于演示教学，也可根据需求进行功能拓展。