1,,光源、光路高度整合通過精密的設計,,將飛秒激光器,、掃描振鏡,、PMT、濾光片組,,甚至是單光子熒光光路全套整合在一個不大的掃描頭(ScanHead)內,,無論掃描頭如何移動,掃描頭內的光路都可以保持穩(wěn)定不變,,從而實現(xiàn)了超穩(wěn)定,、免維護的特點。2,,配合多維度,、高精度機械控制系統(tǒng),。掃描頭直接架設在一個多維運動的機械裝置上,可沿任意方向和角度移動掃描頭,,方便對動物樣本進行多方位的掃描觀察,。而這在常規(guī)方案的多光子顯微鏡上有很大的實現(xiàn)難度,不但需要多個關節(jié)組合的光路導向機構,,并且在這些關節(jié)旋轉的時候,,都冒著極大的光路偏移的風險,以至于在使用一段時間后都需要對光路進行再次校準,,而這樣的問題在我司上則完全不會發(fā)生,。3.一機多能。 多光子顯微鏡被認為是,、完整生物組織成像的手段之一,,其成像尺度從分子級別到整個有機體。美國嚙齒類多光子顯微鏡
現(xiàn)代分子生物學技術的迅速發(fā)展和科技的進步,,特別是隨著后基因組時代的到來,,人們已經能夠根據需要建立各種細胞模型,為在體研究基因表達規(guī)律,、分子間的相互作用,、細胞的增殖、細胞信號轉導,、誘導分化,、細胞凋亡以及新的血管生成等提供了良好的生物學條件。然而,,盡管人們利用現(xiàn)有的分子生物學方法,,已經對基因表達和蛋白質之間的相互作用進行了深入、細致的研究,,但仍然不能實現(xiàn)對蛋白質和基因活動的實時,、動態(tài)監(jiān)測。在細胞的生理過程中,,基因,、尤其是蛋白質的表達、修飾和相萬作用往往發(fā)生可逆的,、動態(tài)的變化,。目前的分子生物學方法還不能捕獲到蛋白質和基因的這些變化,但獲取這些信息對與研究基因的表達和蛋白質之間的相互作用又至關重要,。因此,,發(fā)展能用于、動態(tài),、實時,、連續(xù)監(jiān)測蛋白質和基因活動的方法非常必要,。嚙齒類多光子顯微鏡單分子成像定位點掃描多光子顯微鏡可以深入樣本并捕捉高質量的圖像,但這個過程極其緩慢,,因為圖像是一次形成一個點,。
國內顯微鏡制造市場目前斷層嚴重。目前我國顯微鏡行業(yè)發(fā)展缺乏技術沉淀,,20年以上經營積累的企業(yè)十分稀缺,,深度精密制造、光學主要部件設計及工藝嚴重制約產業(yè)升級,。目前中國顯微鏡中如多光子顯微鏡,、共聚焦掃描和電子顯微鏡等主要集中在徠卡顯微系統(tǒng)、蔡司,、尼康,、奧林巴斯等國外企業(yè)。國內具備生產顯微鏡能力的企業(yè)屈指可數,,若國內顯微鏡企業(yè)能打破技術壁壘,,切入顯微鏡市場,企業(yè)的生產經營將騰躍至一個更高的格局,。未來國產多光子激光掃描顯微鏡替代空間大,。目前中國使用的多光子激光掃描顯微鏡幾乎被徠卡顯微系統(tǒng)、蔡司,、尼康和奧林巴斯壟斷,。國內有能力開始生產多光子激光掃描顯微鏡的企業(yè)極少,若國內能夠制造出高性能,、高可靠性的多光子激光掃描顯微鏡,,無異是會面臨極大的市場機遇。
光學成像技術與分子生物學技術的結合為研究上述科學問題提供了條件與可能,。因此,,在現(xiàn)代分子生物學技術基礎上,急需發(fā)展新的成像技術,。在動物體內,如何實現(xiàn)基因表達及蛋白質之間相五作用的實時在體成像監(jiān)測是當前迫切需要解決的重大科學技術問題,。這是也生物學,、信息科學(光學)和基礎臨床醫(yī)學等學科共同感興趣的重大問題。對這-一一科學問題的研究不僅有助于闡明生命活動的基本規(guī)律,、認識疾病的發(fā)展規(guī)律,,而且對創(chuàng)新藥物研究、藥物療效評價以及發(fā)展疾病早期診斷技術等產生重大影響,。顯微鏡產品正拉動市場需求,,多光子顯微鏡市場發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
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元進行成像,但是多路光束會導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,;并且多路復用對電子設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,,這會容易導致組織損傷,。生產和消費的角度分析多光子顯微鏡的主要生產地區(qū)、主要消費地區(qū)以及主要的生產商,。bruker多光子顯微鏡峰值功率密度
多光子成像是一種非線性的過程,,信號產生要求功率密度達到MW/cm2的量級。美國嚙齒類多光子顯微鏡
Ca2+是重要的第二信使,,對于調節(jié)細胞的生理反應具有重要的作用,,開發(fā)和利用雙光子熒光顯微成像技術對Ca2+熒光信號進行觀測,可以從某些方面對有機體或細胞的變化機制進行分析,,具有重要的意義,。利用雙光子熒光顯微成像技術可以觀察細胞內用熒光探針標記的 Ca2*的時間和空間的熒光圖像的變化,還可以觀察細胞某一層面或局部的(Ca2+)熒光圖像和變化,。通過對單細胞的研究發(fā)現(xiàn),,Ca2+不僅在細胞局部區(qū)域間的分布是不均勻的,而且細胞內各局部區(qū)域的不同深度或層次間也存在不同程度的 Ca2+梯差即所謂的空間 Ca2梯差,。美國嚙齒類多光子顯微鏡