比較兩表格中的相關(guān)參數(shù)可以看出,,基于分子光學(xué)標記的成像技術(shù)已經(jīng)在生物活檢和基因表達規(guī)律方面展示了較大的優(yōu)勢,。例如,,正電子發(fā)射斷層成像(PET)可實現(xiàn)對分子代謝的成像,,空間分辨率∶1-2mm,,時間分辨率;分鐘量級,。與PET比較,,光學(xué)成像的應(yīng)用場合更廣(可測量更多的參數(shù),,請參見表1-1),,且具有更高的時間分辨率(秒級),,空間分辨率可達到微米。因此,,二者相比,,雖然光學(xué)成像在測量深度方面不及PET,但在測量參數(shù)種類與時空分辨率方面有一定優(yōu)勢,。對于小動物(如小白鼠)研究來說,,光學(xué)成像技術(shù)可以實現(xiàn)小動物整體成像和在體基因表達成像。例如,,初步研究表明,,熒光介導(dǎo)層析成像可達到近10cm的測量深度;基于多光子激發(fā)的顯微成像技術(shù)可望實現(xiàn)小鼠體內(nèi)基因表達的實時在體成像。多光子顯微鏡已經(jīng)被生物學(xué)家普遍的運用于實驗中,。美國bruker多光子顯微鏡代理商
因斯蔻浦(上海)生物科技有限公司 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(jīng)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(shù)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,。美國bruker多光子顯微鏡代理商多光子顯微鏡作為神經(jīng)科學(xué)重要的研究工具,近年來發(fā)展快速,,品牌也眾多,。
在生物成像中,,我司多光子顯微鏡具有清(清晰),快(快速),,深(深層),,活這四個方面。結(jié)合了多光子上轉(zhuǎn)化材料以及時間編碼的結(jié)構(gòu)光超分辨技術(shù),,實現(xiàn)了快速(50MHz的掃描速度),,超分辨(超衍射極限)成像。作為一種新的高速,,超高分辨率的成像系統(tǒng),,MUTE-SIM可以幫助我們對快速運動的生物圖像進行分辨率高的成像。盡管關(guān)于深度成像的應(yīng)用我們沒有進一步展示,,但是結(jié)合1560nm近紅外光相對于可見光更佳的穿透性,,我們相信該技術(shù)將有利于對生物組織進行高速,超分辨,,高深度地成像,,有助于生物影像學(xué)的發(fā)展。滔博生物TOP-Bright是一家集研發(fā),,生產(chǎn),,銷售于一體的專注于神經(jīng)科學(xué)產(chǎn)品及致力于向高校、科研機構(gòu)等領(lǐng)域提供實驗室一體化方案的高科技企業(yè),。業(yè)務(wù)服務(wù)范圍已遍布至全國各地幾百家實驗室,。目前公司主營產(chǎn)品是享譽全球的國際品牌和產(chǎn)品,這些儀器設(shè)備都是科學(xué)研究所必備且不可替代的基礎(chǔ)儀器。
對兩個遠距離(相距大于1-2 mm)的成像部位,,通常使用兩條單獨的路徑進行成像,;對于相鄰區(qū)域,通常使用單個物鏡的多光束進行成像,。多光束掃描技術(shù)必須特別注意激發(fā)光束之間的串擾問題,,這個問題可以通過事后光源分離方法或時空復(fù)用方法來解決。事后光源分離方法指的是用算法來分離光束消除串擾,;時空復(fù)用方法指的是同時使用多個激發(fā)光束,,每個光束的脈沖在時間上延遲,這樣就可以暫時分離被不同光束激發(fā)的單個熒光信號,。引入越多路光束就可以對越多的神經(jīng)元進行成像,,但是多路光束會導(dǎo)致熒光衰減時間的重疊增加,從而限制了區(qū)分信號源的能力,;并且多路復(fù)用對電子設(shè)備的工作速率有很高的要求,;大量的光束也需要更高的激光功率來維持近似單光束的信噪比,這會容易導(dǎo)致組織損傷,。多光子顯微鏡技術(shù)是對完整組織進行深層熒光成像的優(yōu)先技術(shù),。
使用基因編碼的熒光探針可以在突觸和細胞分辨率下監(jiān)測體內(nèi)神經(jīng)元信號,,這是揭示動物神經(jīng)活動復(fù)雜機制的關(guān)鍵,。使用雙光子顯微鏡(2PM)可以以亞細胞分辨率對鈣離子傳感器和谷氨酸傳感器成像,,從而測量不透明大腦深處的活動;成像膜電壓變化能直接反映神經(jīng)元活動,,但神經(jīng)元活動的速度對于常規(guī)的2PM來說太快,。目前電壓成像主要通過寬場顯微鏡實現(xiàn),但它的空間分辨率較差并且于淺層深度,。因此要在不透明的大腦中以高空間分辨率對膜電壓變化進行成像,,需要明顯提高2PM的成像速率。光子顯微成像技術(shù)不是什么新技術(shù),,早在20多年前就有了,,目前已經(jīng)在生命科學(xué)和材料科學(xué)中廣泛應(yīng)用。美國全自動多光子顯微鏡數(shù)據(jù)分析
多光子顯微鏡的發(fā)展歷史充滿了貢獻,、開發(fā),、進步和數(shù)個世紀以來多個來源和地點的改進。美國bruker多光子顯微鏡代理商
基于多光子顯微鏡的神經(jīng)成像技術(shù)原理:多光子顯微鏡可用于深度成像和三維成像,,因此可用于拍攝不透明的厚樣品,。目前主要使用的多光子顯微鏡包括雙光子顯微鏡和三光子顯微鏡。雙光子顯微鏡的結(jié)構(gòu)與共焦類似,,區(qū)別在于:1)雙光子顯微鏡的激發(fā)光波長比共焦長,,能量較低,但穿透能力較強,;2)雙光子顯微鏡沒有小孔,,提高了檢測效率;3)雙光子顯微鏡成像深度較快提高,。那么,,為什么雙光子能具有共焦顯微鏡所沒有的優(yōu)勢呢?原因是它采用雙光子激發(fā)方式,。使用波長較長的激發(fā)光子,,光子的能量較低,因此電子需要吸收兩個這樣的激發(fā)光子才能達到激發(fā)態(tài),,從而釋放出一個熒光光子,。因此,熒光信號的強度與光強的平方成正比,。因為焦點處的光強較大,,只能在焦點處激發(fā)熒光。波長越長,,穿透力越強,,因此雙光子顯微鏡的成像深度大于共焦顯微鏡,。由于兩個光子只在焦點激發(fā)熒光,不需要小孔,,而是將所有的熒光都收集起來,,提高了檢測效率。三光子顯微鏡的原理類似于雙光子顯微鏡,,利用三個激發(fā)光子可以實現(xiàn)更深的成像深度,。由于使用了更長的激發(fā)波長,穿透能力更強,,成像深度更大,。此外,由于較強的非線性效應(yīng),,熒光信號的強度與光強的立方成正比,,因此比雙光子具有更低的非聚焦激發(fā)和背景噪聲。 美國bruker多光子顯微鏡代理商