宇宙,，浩瀚無垠,，在數百億光年可觀測的空間里閃爍著上萬億個星系。人類1400克的大腦,如同一個小小的宇宙,，包含了百億級神經元和百萬億級的神經突觸,，其結構和功能上極其復雜而精密的連接，涌現出意識和思想--大腦小宇宙隱藏著世界上較佳麗較深邃的奧秘,。新千年伊始,，世界科技強國紛紛啟動有史以來比較大規(guī)模的腦科學研究計劃，人類探索大腦的波瀾壯闊的歷史畫卷正在展開,。工欲善其事,，必先利其器。目前,，各國腦科學計劃的一個重要方向就是打造用于全景式解析腦連接圖譜和功能動態(tài)圖譜的研究工具,。其中，如何打破尺度壁壘,，整合微觀神經元和神經突觸活動與大腦整體的活動和個體行為信息,，是領域內亟待解決的一個關鍵挑戰(zhàn)。如果已經有了飛秒光，就可以幾套雙光子顯微鏡共享一臺,，只需分光即可,。國外布魯克雙光子顯微鏡光毒性

在深度組織中以較長時間對活細胞成像，雙光子顯微鏡是當前之選,。雙光子和共聚焦顯微鏡都是通過激光激發(fā)樣品中的熒光標記,，使用探測器測量被激發(fā)的熒光。但是,，共聚焦一般使用單模光纖耦合激光器,，通過單光子激發(fā)熒光，而雙光子使用飛秒激光器,，通過幾乎同時吸收兩個長波光子激發(fā)熒光,。下面是兩種技術的對比圖。雙光子激發(fā)熒光的主要優(yōu)勢：雙光子比共聚焦使用的更長的波長,，所以對組織的損傷更小且穿透更深,。共聚焦的成像深度一般為100微米，雙光子則能達到250到500微米,，甚至超過1毫米,。另外，同時吸收兩個光子意味只有較強度聚焦點處能被激發(fā),，所以不會損傷焦平面之外的組織,，并且生成更清晰的圖像。國內熒光雙光子顯微鏡價格雙光子顯微鏡角膜成像,。

雙光子顯微鏡的基本原理是：在高光子密度的情況下,，熒光分子可以同時吸收 2 個長波長的光子，在經過一個很短的所謂激發(fā)態(tài)壽命的時間后,，發(fā)射出一個波長較短的光子；其效果和使用一個波長為長波長一半的光子去激發(fā)熒光分子是相同的,。雙光子激發(fā)需要很高的光子密度,，為了不損傷細胞，雙光子顯微鏡使用高能量鎖模脈沖激光器,。這種激光器發(fā)出的激光具有很高的峰值能量和很低的平均能量,，其脈沖寬度只有 100 飛秒，而其周期可以達到 80至100兆赫茲,。在使用高數值孔徑的物鏡將脈沖激光的光子聚焦時,，物鏡的焦點處的光子密度是比較高的，雙光子激發(fā)只發(fā)生在物鏡的焦點上,，所以雙光子顯微鏡不需要共聚焦,，提高了熒光檢測效率。

配合雙光子激發(fā)技術，激光共聚掃描顯微鏡則能更好得發(fā)揮功效,。那么,，什么是雙光子激發(fā)技術呢？在高光子密度的情況下,，熒光分子可以同時吸收2個長波長的光子使電子躍遷到較高能級,，經過一個很短的時間后，電子再躍遷回低能級同時放出一個波長為長波長一半的光子（P=h/λ）,。利用這個原理,，便誕生了雙光子激發(fā)技術。雙光子顯微鏡使用長波長脈沖激光,，通過物鏡匯聚,，由于雙光子激發(fā)需要很高的光子密度，而物鏡焦點處的光子密度是比較高的,，所以只有在焦點處才能發(fā)生雙光子激發(fā),，產生熒光，該點產生的熒光再穿過物鏡,，被光探頭接收,，從而達到逐點掃描的效果。雙光子顯微鏡大量運營在實驗室當中,；

FHIRM-TPM 2.0擴大了微型雙光子顯微鏡的適用性和實用性,，使神經科學家能夠更自由地探索更多新的行為范式，包括身體運動,、長時程的復雜過程,，如學習和記憶，社會互動和恐懼條件反射,，甚至是慢性疾病的進展和老化,，如神經發(fā)生和再生，疾病進展和衰老,，以破譯大腦的奧秘,。在一批“早鳥項目”中，該系統(tǒng)已被多個研究組應用于不同的模式動物和行為范式,，如小鼠的社交新穎性識別,、斑胸草雀受***調控后大腦特定神經元變化、新型神經遞質乙酰膽堿探針的傳導適應性分析以及獼猴三腦區(qū)成像等多項研究,。依托兩代微型化雙光子成像技術,，該團隊還在南京市江北新區(qū)建立了規(guī)模化高通量腦功能成像的南京腦觀象臺（Nanjing Brian Observatory）,，于2020年12月10日舉辦了落成典禮,。通過與世界范圍內的神經科學家進行廣合作，腦觀象臺現正在服務三十多個科研項目，成為開展大型腦科學問題研究的重要科研服務平臺,。雙光子顯微鏡型號有哪些,？國內bruker雙光子顯微鏡光子探測

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指示劑是如何負載細胞,，目前有三種在神經元上填充鈣離子指示劑的方法,，且都可以用于體內和體外研究。第一種方法是利用玻璃吸管將膜滲透性鹽或葡聚糖形式的指示劑注入單個神經元中,。此方法方便實驗者控制單個神經元內的鈣離子指示劑濃度且信噪比較高,。第二種是利用“批量加載”的方法將鈣離子指示劑染料負載神經元，觀察對象為一群神經元,。盡管此方法可能導致一些膠質細胞也被指示劑所標記,，但明顯提高了整體神經元的標記百分比，使研究者得以觀察到一群神經元內動作電位相關性的活動,。第三種也較為常用,，通過病毒轉染的方式使其基因編碼鈣離子指示劑。（A）單細胞注射法,；（B）networkloading法,；（C）通過病毒轉染使其基因編碼鈣離子指示劑（expressionofgeneticallyencodedcalciumindicators,GECI）國外布魯克雙光子顯微鏡光毒性