图1为本发明实施例的原理示意图。
[0017] 图2为空间光调制器0°相位控制的结构光照明图像。
[0018] 图3为空间光调制器Δ φ相位控制的结构光照明图像。
[0019]图4为空间光调制器2 △ Φ相位控制的结构光照明图像。
[0020] 图5为空间光调制器90°相位控制的结构光照明图像。
[0021] 图6为空间光调制器90° + Δ φ相位控制的结构光照明图像。
[0022]图7为空间光调制器90°+2 Δ φ相位控制的结构光照明图像。
[0023]图中标记：1-激光器，2-偏振器，3-第一会聚透镜，4-第二会聚透镜，5-光阑，6-第 一反射镜，7-空间光调制器，8-第三会聚透镜，9-挡光板，10-第四会聚透镜，11-第五会聚透 镜，12-位置敏感探测器，13-三维控制器，14-第二反射镜，15-半导体激光器，16-探针，17- 载物台，18-物镜，19-二向色镜，20-滤波片，21-可切换反射镜，22-第六会聚透镜，23-CCD探 测器，24-数据采集控制系统。
【具体实施方式】
[0024] 为了让本发明的上述特征和优点更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详 细说明如下。
[0025] 如图1所示，一种超衍射极限细胞膜微结构生物物理特性获取装置，包括激光器1 和半导体激光器15,所述激光器1的激光输出光路依次设置有偏振器2、第一会聚透镜组、光 阑5、第一反射镜6、空间光调制器7、第三会聚透镜8、挡光板9、第二会聚透镜组和二向色镜 19,所述二向色镜19的反射光输出光路依次设置有光学显微镜的物镜18和载物台17,所述 二向色镜19的透射光输出光路依次设置有滤波片20、可切换反射镜21、第六会聚透镜22和 CCD探测器23,所述半导体激光器15的激光输出光路依次设置有第二反射镜14、由三维控制 器13驱动的探针16和位置敏感探测器12,所述CCD探测器23、三维控制器13和位置敏感探测 器12均连接至数据采集控制系统24。
[0026] 在本发明实施例中，所述第一会聚透镜组包含第一会聚透镜3和第二会聚透镜4， 所述第二会聚透镜组包含第四会聚透镜10和第五会聚透镜11。
[0027] 在本发明实施例中，所述第一反射镜6输出的激光束入射到空间光调制器7的入射 角度应小于10°。
[0028] 在本发明实施例中，所述挡光板9是用于阻挡空间光调制器70级衍射光而只允许+ 1级衍射光和-1级衍射光通过的〇级挡光板。
[0029]在本发明实施例中，所述数据采集控制系统24为计算机，所述三维控制器13控制 探针16移动到XYZ坐标轴上的选定位置。
[0030] 其中，所述激光器1、偏振器2、第一会聚透镜3、第二会聚透镜4、光阑5、第一反射镜 6、空间光调制器7、第三会聚透镜8、挡光板9、第四会聚透镜10、第五会聚透镜11、载物台17、 物镜18、二向色镜19、滤波片20、可切换反射镜21、第六会聚透镜22、(XD探测器23和数据采 集控制系统24构成了结构光照明方式显微术SHL
[0031] 其中，所述位置敏感探测器12、三维控制器13、第二反射镜14、半导体激光器15、探 针16、载物台17、物镜18、二向色镜19、滤波片20、可切换反射镜21、第六会聚透镜22、(XD探 测器23和数据采集控制系统24构成了原子力扫描成像技术AFM。
[0032] 如图1~7所示，一种超衍射极限细胞膜微结构生物物理特性获取方法，采用上述的 超衍射极限细胞膜微结构生物物理特性获取装置，将样品放置于载物台17上，并按以下步 骤进行： (1 )SIM成像模态:激光器1福射出的激光依次经过偏振器2、第一会聚透镜组、光阑5、第 一反射镜6、空间光调制器7、第三会聚透镜8、挡光板9和第二会聚透镜组，第二会聚透镜组 输出的激光束经二向色镜19反射后再依次经过物镜18和载物台17，样品反射回的激光束依 次经过载物台17和物镜18后再经二向色镜19透射到滤波片20,滤波片20过滤后的激光束依 次经过可切换反射镜21和第六会聚透镜22后由CCD探测器23接收光信号，最后由数据采集 控制系统24完成图像采集和数据处理； (2)AFM成像模态:在实施和完成S頂成像模态后，将数据采集控制系统24的工作方式切 换到AFM成像模态;在此工作模态下，由数据采集控制系统24控制三维控制器13使探针16接 近样品的选定区域，并通过倒置的光学显微镜从底部的方向向上观察探针16;由半导体激 光器15发射出的激光经过第二反射镜14后从探针16上表面反射到位置敏感探测器12;当探 针16在样品表面扫描，探针16会因为与样品之间的相互作用力而弯曲，激光光斑会随之偏 移，位置敏感探测器12接收到信号，记录下偏移量，通过信号转换相应的生物物理特性参 数，并被数据采集控制系统24所接收。
[0033]在本发明实施例中，步骤(1)中的数据采集控制系统24按以下步骤进行图像采集： (1.1) 放置好样品后，在三维控制器13上装上探针16,使针尖略浸入样品的细胞液面， 调节激光光斑在位置敏感探测器12上的位置； (1.2) 校准探针16; (1.3) 选定样品的区域，做光学校准，CCD探测器23采集荧光图像 (1.4) 进行亚衍射极限细胞结构的荧光高分辨成像； (1.5) 设置空间光调制器7的相位控制图像，在相位Φ、Φ + Δ φ、φ+2Δ φ、φ+90°、Φ + 90° + Δ φ和φ +90° +2 Δ φ控制的结构光照明下，(XD探测器23依次采集荧光图像Π 、荧光图 像ΙΠ 、荧光图像IV、荧光图像V、荧光图像VI和荧光图像W; (1.6) 重构获得超分辨图像VI; (1.7) 打开半导体激光器15,依据超分辨图像珊，调整探针16至样品所选定区域位置或 目标； (1.8) 关闭空间光调制器7,选用相应AFM工作模式，进行AFM数据采集。
[0034] 在本发明实施例中，作为空间光调制器7的一种具体的实现方式，空间光调制器7 控制的结构光照明如图2-图4所示（图2-图4的三个相位分别0°、Δ φ、2Δ φ )和如图5-图7 所示（图5-图7的三个相位分别90°、90° + Δ φ、90° +2 Δ φ )。也就是说，步骤（1.5)中的空间 光调制器7可以按以下步骤进行设置相位控制图像： (1.5.1) 空间光调制器7的相位控制图像设置为0°相位的结构光照明图像，调节偏振器 2,使得挡光板9后的+1级衍射光和-1级衍射光达到最强，CCD探测器23采集荧光图像Π ; (1.5.2) 空间光调制器7的相位控制图像设置为Δ φ相位的结构光照明图像，(XD探测 器23采集荧光图像m; (1.5.3) 空间光调制器7的相位控制图像设置为2 Δ φ相位的结构光照明图像，C⑶探测 器23采集荧光图像IV; (1.5.4) 空间光调制器7的相位控制图像设置为90°相位的结构光照明图像，(XD探测器 23采集荧光图像V; (1.5.5) 空间光调制器7的相位控制图像设置为90° + Δ φ相位的结构光照明图像，(XD 探测器23采集荧光图像VI; (1.5.6) 空间光调制器7的相位控制图像设置为90°+2 Δ φ相位的结构光照明图像， (XD探测器23采集荧光图像W。
[0035] 在本发明实施例中，根据偏振器2的不同而不同，若选用1/4λ波片，只要步骤 (1.5.1)调节+1级衍射光和-1级衍射光光强;若选用普通偏振器，换一次模式光方向调整一 次+1级衍射光和-1级衍射光光强。也就是说，所述偏振器2为普通偏振器时，步骤(1.5.4)也 调节偏振器2,使得挡光板9后的+1级衍射光和-1级衍射光达到最强。
[0036] 在本发明实施例中，步骤(1.6)可以按以下步骤重构获得超分辨图像VIII: (1.6.1) 对图像采集步骤中CCD探测器23采集到的6张原始图像Π -W进行图像亮度均 一化处理，以消除由于光源强度波动引起的成像亮度的影响； (1.6.2) 对上述处理后的图像进行傅里叶变换操作，获得相应的频谱信息； (1.6.