Ca2+是重要的第二信使,，對于調(diào)節(jié)細胞的生理反應(yīng)具有重要的作用，開發(fā)和利用雙光子熒光顯微成像技術(shù)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(shù)可以觀察細胞內(nèi)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(nèi)各局部區(qū)域的不同深度或?qū)哟伍g也存在不同程度的Ca2+梯差即所謂的空間Ca2梯差,。多光子顯微鏡是一款針對厚樣本進行深層成像的利器,特別是在實驗中。激光掃描多光子顯微鏡方案

繼首代小型化雙光子顯微鏡在國際上獲得小鼠自由行為過程中大腦神經(jīng)元和突觸的動態(tài)圖像后,，我們成功研制了第二代小型化雙光子顯微鏡,。它具有更大的成像視野和三維成像能力，可以清晰穩(wěn)定地對自由活動小鼠三維腦區(qū)的數(shù)千個神經(jīng)元進行成像,，實現(xiàn)對同一批神經(jīng)元的一個月追蹤記錄,。通過對微光學(xué)系統(tǒng)的重新設(shè)計系統(tǒng)的。微物鏡工作距離延長至1mm,，實現(xiàn)無創(chuàng)成像,。內(nèi)嵌可拆卸的快速軸向掃描模塊，可采集深度180微米的3D體成像和多平面快速切換的實時成像,。該掃描模塊由一個快速的電動變焦透鏡和一對中繼透鏡組成,，在不同深度成像時可保持放大倍率恒定。其變焦模塊重量,，研究人員可根據(jù)實驗需求自由拆卸,。此外，新版微型化成像探頭可整體即時拔插,，極大地簡化了實驗操作,，避免了長周期實驗時對動物的干擾,。在重復(fù)裝卸探頭同一批神經(jīng)元時,，視場旋轉(zhuǎn)角小于,，邊界偏差小于35微米。布魯克多光子顯微鏡峰值功率密度突破光學(xué)成像技術(shù)的限制,，多光子顯微鏡為科研工作提供新思路,。

Sternand Jean Marx在評論中說：祖家能夠在更為精細的層次研究樹突的功能，這在以前是完全不可能的,。新的技術(shù)（如腦片的膜片鉗和雙光子顯微使人們對樹突的計算和神經(jīng)信號處理中的作用有了更好的理解,。他們解釋了是樹突模式和形狀多樣性，及其獨特的電,、及其獨特的電化學(xué)特征使神經(jīng)元完成了一系列的專門任務(wù),。雙光子與共聚焦在發(fā)育生物學(xué)中的應(yīng)用雙光子∶每2.5分鐘掃描一次，觀察24小時,，發(fā)育到桑椹胚和胚泡階段共聚焦∶每15分鐘掃描一次,，觀察8小時后細胞分裂停止，不能發(fā)育到桑椹胚和胚泡階段共聚焦激發(fā)時的細胞存活率為多光子系統(tǒng)的10～20%,。

我們要指出的是,，單光子激發(fā)熒光和雙光子激發(fā)熒光，是從熒光產(chǎn)生的機理上來區(qū)分的,。而共焦則是熒光顯微鏡的一種結(jié)構(gòu),，其目的是為了，通過共焦結(jié)構(gòu),，提高整個熒光顯微鏡的空間分辨率,。所以共焦熒光顯微鏡可以根據(jù)激發(fā)光源的不同，實現(xiàn)單光子共焦熒光成像或者雙光子共焦熒光成像,。往往一個普通的雙光子熒光顯微鏡（沒有共焦結(jié)構(gòu)）其空間分辨率也可以達到單光子共焦熒光顯微鏡的水平,。這樣就可以簡化整個系統(tǒng)，相對來說,，就提高了激發(fā)光源的利用率,，以及熒光的探測效率，這個也是我們提倡雙光子熒光成像的原因之一,。雙光子熒光共焦顯微鏡由于雙光子效應(yīng)和共焦結(jié)構(gòu),，分辨率則會更高，而我們通常說的共焦顯微鏡都是指單光子激發(fā)熒光的,。更多關(guān)于多光子顯微鏡的信息有哪些,？

    多光子激光掃描顯微鏡行業(yè)發(fā)展，世界多光子激光掃描顯微鏡產(chǎn)業(yè)主要布局在德國和日本,，德國是以徠卡顯微系統(tǒng)和蔡司為,，而日本以尼康和奧林巴斯公司為，2020年,，上述企業(yè)占據(jù)著世界多光子激光掃描顯微鏡市場64.44%的市場份額,，其發(fā)展戰(zhàn)略左右著多光子激光掃描顯微鏡市場的走向,。目前世界市場對多光子激光掃描顯微鏡的需求在增長，中國市場這方面的需求增長更快,，未來五年多光子激光掃描顯微鏡市場的發(fā)展在中國將具有很大的發(fā)展?jié)摿?。高精度、低損傷,、高速掃描,，多光子顯微鏡為科研工作提供強大支持。美國嚙齒類多光子顯微鏡焦點激發(fā)

雙光子顯微鏡可以在保持細胞活性的情況下進行成像,，這對于研究細胞生理學(xué)和生物化學(xué)過程非常有用,。激光掃描多光子顯微鏡方案

現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)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(jīng)能夠根據(jù)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(zhuǎn)導(dǎo)、誘導(dǎo)分化,、細胞凋亡以及新的血管生成等提供了良好的生物學(xué)條件,。然而，盡管人們利用現(xiàn)有的分子生物學(xué)方法,，已經(jīng)對基因表達和蛋白質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(xué)方法還不能捕獲到蛋白質(zhì)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(zhì)之間的相互作用又至關(guān)重要。因此,，發(fā)展能用于,、動態(tài)、實時,、連續(xù)監(jiān)測蛋白質(zhì)和基因活動的方法是非常必要的,。激光掃描多光子顯微鏡方案