剛好雙光子在這兩點(diǎn)具有很大的優(yōu)勢在實(shí)際操作中成像的深度和樣品的關(guān)系很大,，雙光子成像利用高亮度的熒光標(biāo)記材料，已經(jīng)有做到mm級別的穿透深度HighqualitycellularTPimagingwithhighsignal-to-backgroundratio(>100)andtissueimagingwithapenetrationdepthof2200μmhavebeenachievedwithP-QDasprobe.ExtremelyHighBrightnessfromPolymer-EncapsulatedQuantumDotsforTwo-photonCellularandDeep-tissueImaging:ScientificReports:NaturePublishingGroup雙光子顯微鏡有這么多優(yōu)點(diǎn),，那么雙光子顯微鏡有哪些應(yīng)用呢,？國外bruker雙光子顯微鏡應(yīng)用

研究人員通過用不同激光波長并行化激光掃描（wavelengthmultiplexing）,，增加了相同時(shí)間內(nèi)可以成像的體積,，并同時(shí)保持較高的時(shí)間和空間分辨率。通過引入兩種波長不同的鈣信號熒光探針,，研究人員將神經(jīng)元群體的活動標(biāo)記為兩個不同顏色,，并同時(shí)用兩個不同波長的激光激發(fā)探針，實(shí)現(xiàn)了兩個顏色的并行化數(shù)據(jù)記錄。為了實(shí)現(xiàn)三維空間成像,，研究人員還分別在兩個激光光路上配置了快速變焦系統(tǒng),，分別為電可調(diào)節(jié)透鏡（electricaltunablelens）和空間光調(diào)制器（spatiallightmodulator）。由此,，可以同時(shí)以10赫茲的速度記錄500微米500微米的10個平面,，覆蓋縱深達(dá)600微米，涵蓋了從腦皮層第2層到第5層的結(jié)構(gòu),，體積內(nèi)記錄到的神經(jīng)元可以達(dá)到2000個以上,。國內(nèi)ultimainvestigator雙光子顯微鏡授權(quán)供應(yīng)商雙光子顯微鏡能夠在細(xì)胞甚至是亞細(xì)胞水平上對神經(jīng)細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)、離子濃度,、細(xì)胞運(yùn)動,、進(jìn)行直接成像監(jiān)測。

宇宙,，浩瀚無垠,，在數(shù)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(jīng)元和百萬億級的神經(jīng)突觸,，其結(jié)構(gòu)和功能上極其復(fù)雜而精密的連接，涌現(xiàn)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(qiáng)國紛紛啟動有史以來比較大規(guī)模的腦科學(xué)研究計(jì)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(xué)計(jì)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(jīng)元和神經(jīng)突觸活動與大腦整體的活動和個體行為信息,，是領(lǐng)域內(nèi)亟待解決的一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

激光共聚掃描顯微鏡脫離了傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的場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***時(shí)先聚焦,，然后被光探頭收集，轉(zhuǎn)化為信號輸送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。這個裝置能讓通過探測***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的三維圖像,。雙光子顯微鏡在組織透明化成像中應(yīng)用。

雙光子顯微鏡的優(yōu)勢相比普通的顯微鏡電子顯微鏡可以觀察尺度更小的東西,，冷凍電鏡更是可以觀察有活性的生物大分子,，而雙光子顯微鏡有什么優(yōu)勢呢？它能做到什么普通光學(xué)顯微鏡做不到的事情嗎,？原來,，雙光子顯微鏡可以精確穿透較厚標(biāo)本進(jìn)行定點(diǎn)、觀察,！由于電磁波的波長越短,，粒子性越強(qiáng)，受散射影響也就越大,。雙光子顯微鏡將激發(fā)光源改為長波長激光,，在增加了激光的穿透性的同時(shí)還減少了對細(xì)胞的毒性。除此之外,，因?yàn)橹挥形镧R焦點(diǎn)處能發(fā)生雙光子激發(fā)效應(yīng),，所以掃描的精確度極高，也能提高激發(fā)光效率,，減少被掃描點(diǎn)之外的熒光物質(zhì)消耗,。如果已經(jīng)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,。進(jìn)口激光熒光雙光子顯微鏡掃描深度

雙光子顯微鏡除了可以進(jìn)行厚的組織樣品拍攝以外呢，可以在小鼠的的任何部位進(jìn)行成像,。國外bruker雙光子顯微鏡應(yīng)用

和很多偉大的科學(xué)發(fā)明一樣,，雙光子顯微鏡的出現(xiàn)也有一點(diǎn)偶然，但正是那瞬間的靈感為生物科學(xué)尤其是神經(jīng)科學(xué)帶來了一種**性的成像技術(shù)：雙光子激發(fā)熒光顯微鏡,。1990年初,，當(dāng)WinfriedDenk剛從康奈爾大學(xué)博士畢業(yè)準(zhǔn)備前往瑞士讀博后時(shí)，他看了一本關(guān)于激光掃描顯微鏡的書,，從中了解到非線性光學(xué)效應(yīng)——強(qiáng)光和物質(zhì)的相互作用,。當(dāng)時(shí)，Denk有同事研究生物樣品中的鈣離子但苦于沒有強(qiáng)大的紫外激光器和光學(xué)元件,，于是他就想到如果使用雙光子吸收就能夠繞開紫外,，換言之，與其通過一個紫外光子激發(fā)標(biāo)記的鈣離子,，通過兩個雙倍波長的可見光光子也能激發(fā)相同的熒光,。國外bruker雙光子顯微鏡應(yīng)用