[01123031]光学加法外差调制的时间分辨荧光宽场显微镜研制

(1) 研究和发展新一代时间分辨荧光宽场显微成像技术（rFLIM和FLIM）的新理论模型和新算法。研究和发展频率域光学加法外差调制的理论模型;为了进一步提高时间分辨荧光显微成像的时间测量分辨率,研究和发展频率域相位线性回归匹配滤波算法;提高荧光时间测量分辨率和对多指数荧光动态各向异性过程进行分离。 （2） 建立基于频率域光学加法外差调制的时间分辨荧光宽场显微镜（rFLIM和FLIM）,如图1所示,图1详见附件。 ① 硬件：包括设计、制造和调试激发光通道、参考光通道、荧光成像通道,优化光学和机械显微镜主体;设计、制造和调试荧光成像通道上的荧光各向异性的双光路、单通道分时显微成像新结构;系统总体集成和调试。 ② 软件：包括基于PC机的频率域光学加法外差调制的荧光动态各向异性（rFLIM）和荧光寿命（FLIM）显微成像的算法程序、一般数据处理、通讯和总体控制程序。 （3） 实验验证频率域光学加法外差调制的时间分辨荧光宽场显微成像技术（rFLIM和FLIM）理论模型和仪器结构的正确性。 ① 测试标准样品5μM罗丹明6G水溶液,整个视场范围内所有像素荧光寿命的均方根测量误差＜±3ps; ② 测试标准样品90%、75%、60%、45%、30%、15%甘油水溶液和5μM罗丹明6G混合液系列,整个视场范围内所有像素荧光分子旋转相关时间的均方根测量误差＜±10ps; ③ 测试FITC标记的0.20 mg/mL山羊anti-human IgG和5μM罗丹明6G水溶液的荧光分子旋转相关时间和荧光寿命,从荧光供、受体的角度,利用相图分析法分析FRET荧光过程; ④ 对Transfection CHO-K1 cells with Adenosine A1R-YFP, G protein-coupled receptor活体细胞样品进行宽场显微成像,验证本项目提出的新一代时间分辨荧光宽场显微成像技术的荧光寿命成像的时间测量分辨率为10ps,96 well plate细胞样品的荧光各向异性和荧光寿命成像时间为40分钟。