激光共聚掃描顯微鏡脫離了傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的場(chǎng)光源和局部平面成像模式,,采用激光束作光源,,激光束經(jīng)照明,,經(jīng)由分光鏡反射至物鏡,,并聚焦于樣品上,,對(duì)標(biāo)本焦平面上每一點(diǎn)進(jìn)行掃描,。組織樣品中的熒光物質(zhì)受到刺激后發(fā)出的熒光經(jīng)原來入射光路直接反向回到分光鏡,,通過探測(cè)***時(shí)先聚焦,,然后被光探頭收集,,轉(zhuǎn)化為信號(hào)輸送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,。這個(gè)裝置能讓通過探測(cè)***的只有焦平面上發(fā)出的熒光,使成像更為清晰準(zhǔn)確,,同時(shí)通過改變物鏡的焦距,,能對(duì)不同焦平面進(jìn)行掃描,通過計(jì)算機(jī)繪出普通顯微鏡無法觀測(cè)的三維圖像,。雙光子顯微鏡的應(yīng)用中,,該如何選擇以及更好的使用PMT。國(guó)外布魯克雙光子顯微鏡供應(yīng)商
在2020年12月22日,,臨研所,、病理科和科研處邀請(qǐng)北京大學(xué)王愛民副教授做了題目為“新一代微型雙光子顯微成像系統(tǒng)介紹及其在臨床醫(yī)療診斷”的學(xué)術(shù)報(bào)告。學(xué)術(shù)報(bào)告由臨研所醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)潘琳老師主持,。王愛民,,北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院副教授,畢業(yè)于北京大學(xué)物理系,,獲學(xué)士,、碩士學(xué)位,,后于英國(guó)巴斯大學(xué)物理系獲博士學(xué)位。該研究組研發(fā)的微型雙光子顯微鏡,,第1次在國(guó)際上獲得了小鼠大腦神經(jīng)元和神經(jīng)突觸清晰穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)信號(hào),,該成果獲得了2017年度“中國(guó)光學(xué)進(jìn)展”和“中國(guó)科學(xué)進(jìn)展”,并被Nature Methods評(píng)為2018年度“年度方法--無限制行為動(dòng)物成像”,。目前,,該研究組正在研究新一代雙光子顯微成像技術(shù)在臨床診斷中的應(yīng)用,為未來即時(shí)病理,、離體組織檢測(cè),、術(shù)中診斷等提供新的影像手段和分析方法。ultimainvestigator雙光子顯微鏡熒光壽命計(jì)數(shù)雙光子顯微鏡將得到更大的發(fā)展與更廣的應(yīng)用,。
雙光子熒光顯微鏡是結(jié)合了激光掃描共聚焦顯微鏡和雙光子激發(fā)技術(shù)的一種新技術(shù),。雙光子激發(fā)的基本原理是:在高光子密度的情況下,熒光分子可以同時(shí)吸收2個(gè)長(zhǎng)波長(zhǎng)的光子,,在經(jīng)過一個(gè)很短的所謂激發(fā)態(tài)壽命的時(shí)間后,,發(fā)射出一個(gè)波長(zhǎng)較短的光子;其效果和使用一個(gè)波長(zhǎng)為長(zhǎng)波長(zhǎng)一半的光子去激發(fā)熒光分子是相同的,。雙(多)光子成像優(yōu)勢(shì)在于,,具有更深的組織穿透深度,利用紅外光,,能夠在層面檢測(cè)極限達(dá)1mm的組織區(qū)域,;因信號(hào)背景比高,而具有更高的對(duì)比度,;因激發(fā)體積小,,具有定點(diǎn)激發(fā)的特性,具有更少的光毒性,;激發(fā)波長(zhǎng)由紫外,、可見光調(diào)整為紅外激發(fā),能夠更加安全,。
雙光子顯微鏡是結(jié)合了雙光子激發(fā)技術(shù)和激光掃描共聚顯微鏡的一種新型熒光顯微鏡,,其原理大致是這樣的:首先,讓我們來看看什么是熒光顯微鏡,。熒光顯微鏡是以紫外線為光源,,照射被檢物體上的熒光物質(zhì)或是熒光染料,使其發(fā)出熒光,。相比普通光學(xué)顯微鏡,熒光顯微鏡運(yùn)用了波長(zhǎng)更短的紫外線,,再將可見光過濾掉,,提高了分辨力率,。而當(dāng)被檢物體過厚時(shí),從不同深度發(fā)出的熒光都會(huì)打在物鏡上,,使觀察到的像模糊,、發(fā)虛,無法清楚的知道被檢物體的結(jié)構(gòu),。而激光掃描共聚顯微鏡就是在熒光顯微鏡的基礎(chǔ)上,,增加了激光掃描裝置,從而解決了上述問題,。雙光子顯微鏡不需要共聚焦,,提高了熒光檢測(cè)效率。
Winfried Denk較初使用的光源是染料飛秒激光器(100 fs脈寬,、630 nm可見光波長(zhǎng)),。雖然染料激光器對(duì)于實(shí)驗(yàn)室演示尚可,但是使用很不方便所以遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)商用,。很快雙光子顯微鏡的標(biāo)配光源就變成了飛秒鈦寶石激光器,。除了固態(tài)光源優(yōu)勢(shì),鈦寶石激光器還具有較寬的近紅外波長(zhǎng)調(diào)諧范圍,,而近紅外相比可見光穿透更深,,對(duì)生物樣品損傷更小。下圖是Thorlabs的雙光子和三光子顯微鏡配置,,鈦寶石飛秒可調(diào)諧激光器位于平臺(tái)較左邊,。科學(xué)家正在從雙光子轉(zhuǎn)向三光子顯微鏡,。1996年,,Chris Xu在康奈爾大學(xué)(Denk同導(dǎo)師實(shí)驗(yàn)室)讀博期間發(fā)明了三光子顯微鏡,如果雙光子吸收可行,,那么三光子看起來也是自然的發(fā)展方向,。三光子成像使用更長(zhǎng)的波長(zhǎng),大約在1.3和1.7微米,,其成像深度也比雙光子更深,,目前記錄約為2.2毫米,人類大腦皮層厚約4毫米,。相比雙光子顯微鏡,,三光子還要求以較低重頻使用更強(qiáng)和更短的激光脈沖,而傳統(tǒng)的鈦寶石激光器難以達(dá)到這些要求,,但是對(duì)于摻鐿光纖飛秒光參量放大器則非常容易,,比如我們的Y-Fi光參量放大器(OPA)。雙光子顯微鏡品牌有哪些,?國(guó)外熒光激光雙光子顯微鏡供應(yīng)商聯(lián)系方式
在深度組織中以較長(zhǎng)時(shí)間對(duì)細(xì)胞成像,,雙光子顯微鏡是當(dāng)前之選,。國(guó)外布魯克雙光子顯微鏡供應(yīng)商
實(shí)驗(yàn)從理論和實(shí)驗(yàn)上評(píng)估了多焦點(diǎn)v2PE顯微鏡的空間分辨率,并與單光子熒光顯微鏡進(jìn)行了對(duì)比,,實(shí)驗(yàn)中v2PE的激發(fā)波長(zhǎng)為521 nm,,使用放大倍率為100倍的物鏡,尺寸為0.6AU,,對(duì)直徑100nm的熒光顆粒進(jìn)行了測(cè)試性成像,,共獲得40幅不同采樣深度的圖像合成為三維圖像。圖像在橫向和縱向的半高全寬分別是177 nm和297 nm,,這些值接近顯微鏡的理論分辨率,。后續(xù)還利用軟件模擬從理論上研究了多焦點(diǎn)v2PE顯微技術(shù)的空間分辨率,模擬計(jì)算顯示v2PE點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PSF)的橫向半高寬與單光子激發(fā)熒光(1PE)相似,,軸向的半高寬較1PE減少,,可以提高空間分辨率。國(guó)外布魯克雙光子顯微鏡供應(yīng)商