雙光子顯微成像技術(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,。幾年前雙光子過(guò)期后,,已經(jīng)推出自己的雙光子顯微鏡的廠家估計(jì)不少于10家以上,。即便如此,,世界上很多實(shí)驗(yàn)室都搭雙光子,,自己搭的好處有很多,首先是便宜,,尤其是實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)有飛秒激光器,,那就更很省錢(qián)了。其次是靈活,,可以選擇針對(duì)特殊用途的搭配,,改動(dòng)也靈活。好處就是可以鍛煉隊(duì)伍,,一趟走下來(lái)可以把新手帶出來(lái),,后期維護(hù)也更加自由。當(dāng)然壞處也不少,,首先是操心,,特別是第1次搭的時(shí)候,開(kāi)始要想方案,后來(lái)要解決各種實(shí)際問(wèn)題,。其次是花時(shí)間,,加上買(mǎi)配件的時(shí)間,比買(mǎi)一臺(tái)現(xiàn)成的商業(yè)化雙光子耗時(shí)長(zhǎng)?,F(xiàn)在已經(jīng)有不少關(guān)于如何搭雙光子顯微鏡的文章,,各種protocol,大多是老外寫(xiě)的,,中文的較少,。其實(shí)完全自己搭一套好用的系統(tǒng)還是不容易的,尤其是沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的時(shí)候,,容易走彎路,,多花錢(qián),也多花時(shí)間,,再加上雙光子的重要器件都需要從國(guó)外購(gòu)買(mǎi),,在國(guó)內(nèi)買(mǎi)這些東西耗時(shí)較長(zhǎng)。因此,,我想總結(jié)一下我們的經(jīng)驗(yàn),貼出來(lái)分享,,希望能幫到想自己動(dòng)手的實(shí)驗(yàn)室,,雙光子顯微鏡中,同樣每個(gè)時(shí)刻只有焦平面上一個(gè)點(diǎn)的信號(hào)被探測(cè),,并且連焦平面外的熒光信號(hào)也不會(huì)有,。國(guó)內(nèi)布魯克雙光子顯微鏡商家
在深度組織中以較長(zhǎng)時(shí)間對(duì)活細(xì)胞成像,雙光子顯微鏡是當(dāng)前之選,。雙光子和共聚焦顯微鏡都是通過(guò)激光激發(fā)樣品中的熒光標(biāo)記,,使用探測(cè)器測(cè)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(guò)單光子激發(fā)熒光,而雙光子使用飛秒激光器,,通過(guò)幾乎同時(shí)吸收兩個(gè)長(zhǎng)波光子激發(fā)熒光,。下面是兩種技術(shù)的對(duì)比圖。雙光子激發(fā)熒光的主要優(yōu)勢(shì):雙光子比共聚焦使用的更長(zhǎng)的波長(zhǎng),,所以對(duì)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(dá)到250到500微米,,甚至超過(guò)1毫米,。另外,同時(shí)吸收兩個(gè)光子意味只有較強(qiáng)度聚焦點(diǎn)處能被激發(fā),所以不會(huì)損傷焦平面之外的組織,,并且生成更清晰的圖像,。進(jìn)口ultimainvestigator雙光子顯微鏡分辨率是多少雙光子顯微鏡成像技術(shù)及不同轉(zhuǎn)基因小鼠開(kāi)展對(duì)多種臟器的成像研究。
雙光子顯微鏡在各領(lǐng)域研究中已有許多成功實(shí)例,;生物領(lǐng)域:貝爾實(shí)驗(yàn)室的Svoboda等人研究了大腦皮層神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)鈣離子動(dòng)力學(xué)情形,。利用雙光子顯微鏡觀察到的現(xiàn)象證明了鈣離子的增加依賴(lài)于肌體觸發(fā)的鈉離子作用電勢(shì)。信息領(lǐng)域:美國(guó)科學(xué)家Rentzepis提出了一種在現(xiàn)有二維光盤(pán)的基礎(chǔ)上將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存擴(kuò)展到三維空間,。由于雙光子激發(fā)具有作用精細(xì)體積小的特點(diǎn),,避免了層與層之間的互相干擾,較大地提高了數(shù)據(jù)儲(chǔ)存密度,。雙光子顯微鏡已延伸到各個(gè)領(lǐng)域研究中,,它能對(duì)樣品進(jìn)行三維觀察,其基礎(chǔ)雙光子激發(fā)效應(yīng)也具有極高的應(yīng)用價(jià)值,。我們可以相信,,隨著科技不斷發(fā)展,其他技術(shù)的不斷結(jié)合,,雙光子顯微鏡將得到更大的發(fā)展與更廣的應(yīng)用,。
雙光子之源:飛秒激光雙光子吸收理論早在1931年就由諾獎(jiǎng)得主MariaGoeppertMayer提出,30年后因?yàn)橛辛思す獠诺玫綄?shí)驗(yàn)驗(yàn)證,,但是到WinfriedDenk發(fā)明雙光子顯微鏡又用了將近30年,。要理解雙光子的技術(shù)挑戰(zhàn)和飛秒激光發(fā)揮的重要作用,首先要了解其中的非線(xiàn)性過(guò)程,。雙光子吸收相當(dāng)于和頻產(chǎn)生非線(xiàn)性過(guò)程,,這要求極高的電場(chǎng)強(qiáng)度,而電場(chǎng)取決于聚焦光斑大小和激光脈寬,。聚焦光斑越小,,脈寬越窄,雙光子吸收效率越高,。對(duì)于衍射極限顯微鏡,,聚焦在樣品上的光斑大小只和物鏡NA和激光波長(zhǎng)有關(guān),所以關(guān)鍵變量只剩下激光脈寬,?;谝陨戏治觯軌蛞愿咧仡l(100MHz)輸出超短脈沖(100fs量級(jí))的飛秒激光器成了雙光子顯微鏡的標(biāo)準(zhǔn)激發(fā)光源,。這也再次說(shuō)明雙光子顯微鏡的優(yōu)勢(shì):只有焦平面處才能形成雙光子吸收,,而焦平面之外由于光強(qiáng)低無(wú)法被激發(fā),所以雙光子成像更清晰,。雙光子顯微鏡知多少,。
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(jiàn)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(jiàn)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??茖W(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(lái)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(lèi)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),。雙光子顯微鏡廠家有哪些?激光雙光子顯微鏡廠家電話(huà)
雙光子顯微鏡是新型的熒光顯微鏡,,其原理大致是這樣的,;國(guó)內(nèi)布魯克雙光子顯微鏡商家
國(guó)統(tǒng)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2019年上半年儀器儀表大行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)4927個(gè),,營(yíng)收規(guī)模4002億元,,營(yíng)收同比增長(zhǎng)7.57%;收入總額為361億元,,同比增長(zhǎng)2.87%,,比主營(yíng)收入低4.70個(gè)百分點(diǎn);儀器儀表在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中扮演著重要的角色,,用到各種各樣的儀器儀表,,如nVista,nVoke,3D bioplotte,,invivo等為工業(yè)的檢驗(yàn),、測(cè)量和計(jì)量提供技術(shù)支撐。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中,,生物科技,,醫(yī)藥科技領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)咨詢(xún),、技術(shù)服務(wù),、技術(shù)轉(zhuǎn)讓?zhuān)瑢?shí)驗(yàn)室設(shè)備、儀器儀表,、醫(yī)療器械,、計(jì)算機(jī)、軟件及輔助設(shè)備銷(xiāo)售,,計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理,,貨物及技術(shù)進(jìn)出口業(yè)務(wù)。 成像平臺(tái): 1. Inscopix自由活動(dòng)超微顯微成像系統(tǒng) 2. DiveScope多通道內(nèi)窺鏡系統(tǒng) 3. 雙光子顯微鏡 動(dòng)物行為學(xué)平臺(tái): 1. PiezoSleep無(wú)創(chuàng)睡眠檢測(cè)系統(tǒng) 2. 自身給藥,、條件恐懼,、斯金納、睡眠剝奪,、跑步機(jī),、各類(lèi)經(jīng)典迷宮等 神經(jīng)電生理: 1.NeuroNexus神經(jīng)電極 2.多通道電生理信號(hào)采集系統(tǒng) 3.膜片鉗系統(tǒng) 4.AO功能神經(jīng)外科臨床電生理平臺(tái) 顯微細(xì)胞: 1. UnipicK單細(xì)胞挑選及顯微切割系統(tǒng) 科研/臨床級(jí)3D打印 1. 德國(guó)envisionTEC 3D Bioplotter生物打印機(jī) 2. 韓國(guó)Invivo醫(yī)療級(jí)生物打印機(jī)等。等設(shè)備是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的倍增器,,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著巨大的作用和影響力,。美國(guó)商業(yè)部地區(qū)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)研究院(NIST)提出的報(bào)告稱(chēng):美國(guó)90年代儀器儀表工業(yè)產(chǎn)值只占工業(yè)總產(chǎn)值的4%,但它對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)(GNP)的影響面卻達(dá)到66%,。盡管在我國(guó)相關(guān)政策的引導(dǎo)和支持下,,我國(guó)儀器儀表行業(yè)得到了飛速發(fā)展。但是從銷(xiāo)售整體上看,,我國(guó)的儀器儀表行業(yè)還是落后于國(guó)際水平的,。重點(diǎn)技術(shù)缺乏、高精尖產(chǎn)品嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口,、儀器儀表產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重,、生產(chǎn)工藝落后、研發(fā)能力弱,、精度不高等問(wèn)題的凸顯,,為儀器儀表行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。國(guó)內(nèi)布魯克雙光子顯微鏡商家