隨著技術(shù)的發(fā)展,,雙光子顯微鏡的性能得到不斷地優(yōu)化,,結(jié)合它的特點(diǎn),大致可以分成深和活兩方面的提升,。要想讓激發(fā)激光進(jìn)入更深的層面,,大致可從兩個(gè)方面入手,裝置優(yōu)化與標(biāo)本改造,。關(guān)于裝置優(yōu)化,,我們可以把激光束變得更細(xì),使能量更加集中,,就能讓激光穿透更深,。關(guān)于標(biāo)本,,其中影響光傳播的主要是物質(zhì)吸收和散射,解決這個(gè)問題,,我們需要對(duì)樣本進(jìn)行透明化處理,。一種方法是運(yùn)用某種物質(zhì)將標(biāo)本浸泡,使其中的物質(zhì)(主要是脂質(zhì))被破壞或溶解,。另一種方法是運(yùn)用電泳將脂質(zhì)電解,,讓標(biāo)本“透明度”提高,。雙光子顯微鏡不需要共聚焦細(xì)孔,,提高了熒光檢測(cè)效率。美國熒光雙光子顯微鏡熒光探測(cè)
雙光子顯微鏡(2PM)可以對(duì)鈣離子傳感器和谷氨酸傳感器進(jìn)行亞細(xì)胞分辨率的成像,,從而測(cè)量不透明腦深部的活動(dòng),。成像膜的電壓變化可以直接反映神經(jīng)元的活動(dòng),但神經(jīng)元活動(dòng)的速度對(duì)于常規(guī)的2PM來說太快了,。目前,,電壓成像主要由寬視場(chǎng)顯微鏡實(shí)現(xiàn),但其空間分辨率較差,,且只能在淺深度成像,。因此,為了以高空間分辨率成像不透明腦中膜電壓的變化,,需要將成像速率提高2PM,。面向模塊輸出端的子脈沖序列可視為從虛擬光源陣列發(fā)出的光,這些子脈沖在中繼到顯微鏡物鏡后形成空間分離和時(shí)間延遲的聚焦陣列,。然后,,該模塊被集成到一個(gè)帶有高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)雙光子熒光顯微鏡中,如圖2所示,。光源是重復(fù)頻率為1MHz的920nm激光器,。FACED模塊可以產(chǎn)生80個(gè)脈沖焦點(diǎn),脈沖時(shí)間間隔為2ns,。這些焦點(diǎn)是虛擬源的圖像,。虛光源越遠(yuǎn),物鏡處的光束尺寸越大,,焦點(diǎn)越小,。光束可以沿Y軸比沿X軸更好地填充物鏡,從而在X軸上產(chǎn)生0.82m和0.35m的橫向分辨率,。ultimainvestigator雙光子顯微鏡廠家電話雙光子顯微鏡結(jié)合了雙光子激發(fā)技術(shù)和激光掃描共聚顯微鏡,。
配合了雙光子激發(fā)技術(shù),激光共聚掃描顯微鏡則能更好得發(fā)揮功效,。那么什么是雙光子激發(fā)技術(shù)呢,?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)的光子使電子躍遷到較高能級(jí),經(jīng)過一個(gè)很短的時(shí)間后,,電子再躍遷回低能級(jí)同時(shí)放出一個(gè)波長(zhǎng)為長(zhǎng)波長(zhǎng)一半的光子(P=h/λ),。利用這個(gè)原理,便誕生了雙光子激發(fā)技術(shù),。雙光子顯微鏡使用長(zhǎng)波長(zhǎng)脈沖激光,,通過物鏡匯聚,由于雙光子激發(fā)需要很高的光子密度,,而物鏡焦點(diǎn)處的光子密度是比較高的,,所以只有在焦點(diǎn)處才能發(fā)生雙光子激發(fā),,產(chǎn)生熒光,,該點(diǎn)產(chǎn)生的熒光再穿過物鏡,被光探頭接收,,從而達(dá)到逐點(diǎn)掃描的效果,。
配合雙光子激發(fā)技術(shù),,激光共聚掃描顯微鏡則能更好得發(fā)揮功效。那么,,什么是雙光子激發(fā)技術(shù)呢?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)的光子使電子躍遷到較高能級(jí),,經(jīng)過一個(gè)很短的時(shí)間后,電子再躍遷回低能級(jí)同時(shí)放出一個(gè)波長(zhǎng)為長(zhǎng)波長(zhǎng)一半的光子(P=h/λ),。利用這個(gè)原理,,便誕生了雙光子激發(fā)技術(shù),。雙光子顯微鏡使用長(zhǎng)波長(zhǎng)脈沖激光,通過物鏡匯聚,,由于雙光子激發(fā)需要很高的光子密度,,而物鏡焦點(diǎn)處的光子密度是比較高的,所以只有在焦點(diǎn)處才能發(fā)生雙光子激發(fā),,產(chǎn)生熒光,,該點(diǎn)產(chǎn)生的熒光再穿過物鏡,被光探頭接收,,從而能夠達(dá)到逐點(diǎn)掃描的效果,。雙光子顯微鏡觀察到的現(xiàn)象證明了鈣離子的增加依賴于肌體觸發(fā)的鈉離子作用電勢(shì),。
雙光子熒光顯微鏡是激光掃描共聚焦顯微鏡和雙光子激發(fā)技術(shù)相結(jié)合的新技術(shù),。雙光子激發(fā)的基本原理是:在光子密度較高的情況下,,熒光分子可以同時(shí)吸收兩個(gè)波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光子,經(jīng)過短暫的所謂激發(fā)態(tài)壽命后,,發(fā)射一個(gè)波長(zhǎng)較短的光子,;效果和用波長(zhǎng)為長(zhǎng)波長(zhǎng)一半的光子激發(fā)熒光分子是一樣的。雙(多)光子成像的優(yōu)點(diǎn)是具有更深的組織穿透深度,,紅外光可以在平面上探測(cè)到極限為1mm的組織區(qū)域,;因?yàn)樾盘?hào)背景比高,所以具有更高的對(duì)比度,;由于激發(fā)體積小,,具有定點(diǎn)激發(fā)、光毒性小的特點(diǎn),;激發(fā)波長(zhǎng)由紫外,、可見光調(diào)整為紅外激發(fā),更加安全,。雙光子顯微鏡使用的是高能量鎖模脈沖器,。進(jìn)口ultima雙光子顯微鏡掃描深度
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其實(shí)電子顯微鏡相比于光學(xué)顯微鏡的重要優(yōu)勢(shì)或者存在的比較大意義,,準(zhǔn)確的來說,,不在于放大倍數(shù),而在于超高的分辨率,。這兩者是不同的,。通俗的來說,就是進(jìn)行觀察的時(shí)候,,除了要將物體放大,,還需要能將它與相鄰的其他物體分辨開來。如果兩個(gè)相鄰微粒的圖像在光學(xué)顯微鏡下,,即使放大到很大,,看到的可能卻是兩個(gè)相交的亮斑(艾里斑),而沒有明顯的界限(更不用說細(xì)節(jié)了),,這表示是分辨率不夠,。拋開分辨率談放大倍數(shù)是沒有意義的。光學(xué)顯微鏡的分辨率極限是阿貝極限,,約等于光波波長(zhǎng)的一半,,通常被說成是光學(xué)顯微鏡放大極限,其實(shí)準(zhǔn)確地來說,,應(yīng)該叫做分辨率的極限,。而其產(chǎn)生的原因是光的衍射,,根本原因是光的波粒二象性。電子衍射實(shí)驗(yàn)證明了電子的波動(dòng)性,,于是用電子代替光的電子顯微鏡成為可能,。電子顯微鏡也有多種,題主說的是像REM的,。電鏡也存在用衍射規(guī)則觀察的,,比如低能電子衍射(LEED)和透射電鏡(TEM)。兩者主要用于觀察晶體,,根據(jù)其周期性的特點(diǎn)而生成倒易空間里的衍射圖像,,借助elward球或者傅里葉變換就可以轉(zhuǎn)換到實(shí)空間,得到真正的晶體表面圖像了,。 美國熒光雙光子顯微鏡熒光探測(cè)