多光子激光掃描顯微鏡的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,，世界多光子激光掃描顯微鏡產(chǎn)業(yè)主要分布在德國(guó)和日本,，德國(guó)以徠卡顯微系統(tǒng)和蔡司為基礎(chǔ),，日本以尼康和奧林巴斯為基礎(chǔ),。2020年以來,，這些企業(yè)占據(jù)了全球多光子激光掃描顯微鏡市場(chǎng)的64.44%,，它們的發(fā)展策略影響著多光子激光掃描顯微鏡市場(chǎng)的走向,。目前,，世界市場(chǎng)對(duì)多光子激光掃描顯微鏡的需求正在增長(zhǎng),，中國(guó)市場(chǎng)的需求增長(zhǎng)更快,。未來五年多光子激光掃描顯微鏡市場(chǎng)的發(fā)展在中國(guó)將仍有巨大的發(fā)展?jié)摿Α８咚賿呙?，高分辨率,，多光子顯微鏡助力科研進(jìn)步。熒光多光子顯微鏡

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(shí)吸收 2 個(gè)長(zhǎng)波長(zhǎng)的光子,，在經(jīng)過一個(gè)很短的所謂激發(fā)態(tài)壽命的時(shí)間后，發(fā)射出一個(gè)波長(zhǎng)較短的光子,；其效果和使用一個(gè)波長(zhǎng)為長(zhǎng)波長(zhǎng)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(xì)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(dá)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(shí)，物鏡的焦點(diǎn)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(diǎn)上,，所以雙光子顯微鏡不需要共聚焦***,，提高了熒光檢測(cè)效率。美國(guó)嚙齒類多光子顯微鏡作用多光子顯微鏡銷售渠道分析及建議,。

光學(xué)成像技術(shù)與分子生物學(xué)技術(shù)的結(jié)合為研究上述科學(xué)問題提供了條件與可能,。因此，在現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上,，急需發(fā)展新的成像技術(shù),。在動(dòng)物體內(nèi)，如何實(shí)現(xiàn)基因表達(dá)及蛋白質(zhì)之間相五作用的實(shí)時(shí)在體成像監(jiān)測(cè)是當(dāng)前迫切需要解決的重大科學(xué)技術(shù)問題,。這是也生物學(xué),、信息科學(xué)（光學(xué)）和基礎(chǔ)臨床醫(yī)學(xué)等學(xué)科共同感興趣的重大問題。對(duì)這-一一科學(xué)問題的研究不僅有助于闡明生命活動(dòng)的基本規(guī)律,、認(rèn)識(shí)疾病的發(fā)展規(guī)律,，而且對(duì)創(chuàng)新藥物研究、藥物療效評(píng)價(jià)以及發(fā)展疾病早期診斷技術(shù)等產(chǎn)生重大影響,。

快速光柵掃描有多種實(shí)現(xiàn)方式,，使用振鏡進(jìn)行快速2D掃描，將振鏡和可調(diào)電動(dòng)透鏡結(jié)合在一起進(jìn)行快速3D掃描,，但可調(diào)電動(dòng)透鏡由于機(jī)械慣性的限制在軸向無法快速進(jìn)行焦點(diǎn)切換,，影響成像速度，現(xiàn)可使用空間光調(diào)制器（SLM）代替,。遠(yuǎn)程聚焦也是一種實(shí)現(xiàn)3D成像的手段,，如圖2所示。在LSU模塊中,，掃描振鏡進(jìn)行橫向掃描,，ASU模塊包括物鏡L1和反射鏡M，通過調(diào)控M的位置實(shí)現(xiàn)軸向掃描,。該技術(shù)不僅可以校正主物鏡L2引入的光學(xué)像差,，還可以進(jìn)行快速的軸向掃描。想要獲得更多神經(jīng)元成像,，可以通過調(diào)整顯微鏡的物鏡設(shè)計(jì)來擴(kuò)大FOV,，但是具有大NA和大FOV的物鏡通常重量較大，無法快速移動(dòng)以進(jìn)行快速軸向掃描,，因此大型FOV系統(tǒng)需要依賴于遠(yuǎn)程聚焦,、SLM和可調(diào)電動(dòng)透鏡。光子顯微鏡可以觀察生物細(xì)胞,、組織,、微生物、纖維等樣品,，具有分辨率高,、成像速度快,、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

對(duì)于雙光子（2P）成像而言,，離焦和近表面熒光激發(fā)是兩個(gè)比較大的深度限制因素,，而對(duì)于三光子（3P）成像這兩個(gè)問題大大減小，但是三光子成像由于熒光團(tuán)的吸收截面比2P要小得多,，所以需要更高數(shù)量級(jí)的脈沖能量才能獲得與2P激發(fā)的相同強(qiáng)度的熒光信號(hào),。功能性3P顯微鏡比結(jié)構(gòu)性3P顯微鏡的要求更高，它需要更快速的掃描,，以便及時(shí)采樣神經(jīng)元活動(dòng),；需要更高的脈沖能量，以便在每個(gè)像素停留時(shí)間內(nèi)收集足夠的信號(hào),。復(fù)雜的行為通常涉及到大型的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),，該網(wǎng)絡(luò)既具有局部的連接又具有遠(yuǎn)程的連接。要想將神經(jīng)元活動(dòng)與行為聯(lián)系起來,，需要同時(shí)監(jiān)控非常龐大且分布普遍的神經(jīng)元的活動(dòng)，大腦中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)在幾十毫秒內(nèi)處理傳入的刺激,，要想了解這種快速的神經(jīng)元?jiǎng)恿W(xué),，就需要MPM具備對(duì)神經(jīng)元進(jìn)行快速成像的能力?？焖費(fèi)PM方法可分為單束掃描技術(shù)和多束掃描技術(shù),。多光子顯微鏡，實(shí)現(xiàn)無創(chuàng),、無標(biāo)記的生物組織觀測(cè)方案,。全自動(dòng)多光子顯微鏡設(shè)備

高速掃描和高分辨率的完美結(jié)合，多光子顯微鏡提高樣品處理速度和精度,。熒光多光子顯微鏡

國(guó)內(nèi)顯微鏡制造市場(chǎng)目前斷層嚴(yán)重,。目前我國(guó)顯微鏡行業(yè)發(fā)展缺乏技術(shù)沉淀，20年以上經(jīng)營(yíng)積累的企業(yè)十分稀缺,，深度精密制造,、光學(xué)主要部件設(shè)計(jì)及工藝嚴(yán)重制約產(chǎn)業(yè)升級(jí)。目前中國(guó)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(guó)外企業(yè),。國(guó)內(nèi)具備生產(chǎn)顯微鏡能力的企業(yè)屈指可數(shù)，若國(guó)內(nèi)顯微鏡企業(yè)能打破技術(shù)壁壘,，切入顯微鏡市場(chǎng),，企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)將騰躍至一個(gè)更高的格局,。未來國(guó)產(chǎn)多光子激光掃描顯微鏡替代空間大。目前中國(guó)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(guó)內(nèi)有能力開始生產(chǎn)多光子激光掃描顯微鏡的企業(yè)極少,，若國(guó)內(nèi)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(huì)面臨極大的市場(chǎng)機(jī)遇,。熒光多光子顯微鏡