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龙图腾网获悉深圳大学申请的专利一种基于变焦透镜的多层三维单分子定位超分辨成像方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121090496B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511442507.7，技术领域涉及：G01N21/64；该发明授权一种基于变焦透镜的多层三维单分子定位超分辨成像方法及系统是由林丹樱;何雯靖;朱静溪;于斌;屈军乐设计研发完成，并于2025-10-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于变焦透镜的多层三维单分子定位超分辨成像方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于变焦透镜的多层三维单分子定位超分辨成像方法及系统，包括步骤一：实验前准备，完成电可调透镜变焦参数标定及像散标定曲线获取，步骤二：固定样品，调焦，并启动防漂移功能和同步控制程序，步骤三：采用逐帧扫描模式采集多层三维单分子闪烁图像，步骤四：对采集到的所有单分子荧光闪烁图像进行三维定位和拼接重构。本发明可以克服传统依赖于显微物镜或载物台的机械运动进行轴向扫描时的扫描速度慢且存在机械惯性的问题，而且由于ETL有快速变焦和准确复位的能力，可采用一种全新的逐帧扫描方式，解决传统逐层扫描模式下后扫描的焦平面比先扫描的焦平面被激光照射时间长的问题，最大程度地减小光漂白对不同层成像质量的影响。

本发明授权一种基于变焦透镜的多层三维单分子定位超分辨成像方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于变焦透镜的多层三维单分子定位超分辨成像方法，其特征在于：包括如下方法步骤： 步骤一：实验前准备，完成电可调透镜变焦参数标定及像散标定曲线获取；其中，电可调透镜变焦参数标定需先确定好变焦范围，建立模拟值、电流值与电可调透镜焦距的对应关系，具体通过将电压与变焦步长对应，并重复测量求均值以提升标定准确性；像散标定曲线用于建立荧光分子点扩散函数的长短轴宽度与轴向位置的对应关系，具体通过获取荧光珠点扩散函数在x、y方向上的半高全宽随z轴变化的数据，再对数据进行多项式拟合生成标定曲线； 步骤二：将待成像样品放置于倒置显微镜的载物台上并固定，调整激发模块、倒置显微镜及防漂移模块的光路；调整过程中，先启动激发模块中对应波长的激光器，针对AlexaFluo647荧光探针的640nm激光器进行调焦，找到合适的成像区域，再启动防漂移模块中用于检测的激光器，785nm激光器调整光路，确保防漂移模块能正常检测轴向漂移，同时保证激发光能有效照射样品、样品荧光信号能被有效收集；随后启动电脑终端上运行的LabView同步控制程序，完成成像前的参数设置与准备工作； 步骤三：通过电脑终端运行的LabView控制程序，设置电可调透镜的扫描层数、轴向变焦步长、电子倍增电荷耦合器件相机的采集频率、曝光时间及总采集帧数；先调节激光功率，使样品中的荧光分子达到稀疏闪烁状态，再启动逐帧扫描模式，控制电可调透镜按设定参数以阶梯变焦方式切换焦平面，同步控制电子倍增电荷耦合器件相机进行多平面循环曝光，经过数万轮曝光后，将采集到的单分子荧光闪烁图像存为堆栈数据； 逐帧扫描模式的具体过程为：设需扫描的焦平面数量为M，每个焦平面需采集的图像帧数为N；第一轮曝光时，电可调透镜先切换至第一个焦平面位置，电子倍增电荷耦合器件相机同步采集1帧图像，随后电可调透镜依次切换至第二个至第M个焦平面位置，电子倍增电荷耦合器件相机对应采集每个焦平面的1帧图像，完成第一轮M帧图像采集；电可调透镜复位至第一个焦平面位置，开始第二轮曝光，重复上述焦平面切换及图像采集过程；经过N轮曝光后，完成NM帧图像的采集，且所有焦平面的光照时间一致； 步骤四：对采集到的所有单分子荧光闪烁图像堆栈数据进行数据处理；先对每一帧图像中的椭圆点扩散函数进行非对称二维高斯拟合，获取中心坐标及长短轴宽度；再基于步骤一得到的像散标定曲线，将长短轴宽度转换为对应的z轴坐标，实现单分子三维定位；最后整合所有单分子定位点的三维空间坐标及其亮度信息，完成多层图像拼接重构，得到厚样品的三维超分辨图像； 数据处理过程中，对椭圆点扩散函数进行非对称二维高斯拟合时，需获取点扩散函数的中心坐标以及x方向半高全宽、y方向半高全宽；基于像散标定曲线转换轴向坐标时，需通过查询标定曲线中半高全宽与z轴坐标的对应关系，确定每个荧光分子的轴向位置；多层图像拼接重构时，需将各焦平面的三维定位结果按焦平面实际位置进行整合，消除层间位置偏差。

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