在傳統(tǒng)寬場顯微鏡中,,來自標本不同縱深的光線都可投射到同一焦平面(感光元件)上,,所以其成像是整個樣品的重疊像,沒有縱向分辨能力,。單光子激光共聚焦顯微鏡用針空有效濾除了雜散光,,分辨率有了本質(zhì)上的提高,,擁有了對樣品的特定焦平面精細成像的能力,可以進行三維成像,、動態(tài)成像等,。然而,針空在濾除雜散光的同時也將大部分來自焦平面的熒光濾除了,,只有很弱的熒光到達檢測器,。若要提高信號強度,需要加大激發(fā)光功率,,這又會導致對活細胞的光毒性和熒光分子的光漂白增加,。雙光子顯微鏡蕞大的優(yōu)勢來源于其雙光子光源的非線性光學效應,與單光子共聚焦顯微鏡蕞大的不同在于無須使用針空限制光學散射,,其具體優(yōu)勢如下所述,。雙光子顯微鏡明日之星--FemtoFiber ultra 920 。國內(nèi)激光熒光雙光子顯微鏡代理商
2008年錢永健等人由于熒光蛋白(GFP,,綠色熒光蛋白)的發(fā)現(xiàn)和使用,,獲得了諾貝爾化學獎,是對熒光成像技術的一次巨大肯定和推動,。與熒光蛋白以及熒光染料等標記物在細胞中的定位與表達技術相結(jié)合,,使得科學家可以特異性的分辨生物體乃至細胞內(nèi)部不同結(jié)構與成分,并且能夠在生命體和細胞仍具有活性的狀態(tài)下(狀態(tài))對其功能進行動態(tài)觀察,。這就使得熒光成像技術成為了無可替代的,,生物學家現(xiàn)今較為重要的技術手段之一。目前,,大多數(shù)細胞生物學和生理學研究主要還是在離體培養(yǎng)的細胞體系中研究,。然而與細胞生物學研究有所不同的是,大腦的功能研究的整體性和原位性顯得更加關鍵:只研究分離的神經(jīng)元無法解釋神經(jīng)系統(tǒng)的功能和規(guī)律,。由于被觀測的信號會受到樣本組織的散射和吸收,,根本無法穿透如此深的組織進行成像。而雙光子顯微鏡(Two-photonMicroscopy,,簡稱TPM)的發(fā)明,,則為此類研究帶來了希望。進口布魯克雙光子顯微鏡商家雙光子顯微鏡的原理是什么,?
而配合了雙光子激發(fā)技術,,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)技術呢,?在高光子密度的情況下,,熒光分子可以同時吸收2個長波長的光子使電子躍遷到較高能級,經(jīng)過一個很短的時間后,,電子再躍遷回低能級同時放出一個波長為長波長一半的光子(P=h/λ),。利用這個原理,便誕生了雙光子激發(fā)技術,。雙光子顯微鏡使用長波長脈沖激光,,通過物鏡匯聚,由于雙光子激發(fā)需要很高的光子密度,,而物鏡焦點處的光子密度是比較高的,,所以只有在焦點處才能發(fā)生雙光子激發(fā),產(chǎn)生熒光,,該點產(chǎn)生的熒光再穿過物鏡,,被光探頭接收,從而達到逐點掃描的效果,。
雙光子顯微鏡為什么穿透能力強,?生物組織在近紅外波段存在兩個窗口,第1個近紅外窗口對應波長在700nm-900nm,第2個近紅外窗口對應波長在1000nm-1400nm之間。舉例說明就是單晶硅對于可見光幾乎是不透明的,,但是對于紅外波段就像是“水晶”一樣通透性很好了,。原因有兩點:1.生物組織對紅外光的吸收弱,對可見光吸收強,。類似的,,平時用手電筒照射手指,會看到手通透紅亮,,也是由于生物組織對長波長的紅光吸收少,。2.生物組織對紅外光的散射弱。因為瑞利散射的強度反比于波長λ的四次方,。類似的,,早晨的太陽非常紅,也就是因為長波長的紅光穿透力更強,。這兩點共同導致長波長的紅外光比可見光對生物組織的穿透能力強,。雙光子顯微鏡可以用于局部微蝕鐳射磨皮后的膠原重塑的檢測。
其實電子顯微鏡相比光學顯微鏡的重要優(yōu)勢或意義不在于放大倍數(shù),,而在于超高的分辨率。這兩者是不同的,。一般來說,,觀察時,除了放大物體外,,還需要將其與其他相鄰物體區(qū)分開來,。如果兩個相鄰粒子的圖像在光學顯微鏡下,,即使放大很大程度,也可能看到兩個相交的亮點(艾里斑),,沒有明顯的邊界(更不用說細節(jié)了),,說明分辨率不夠,。沒有分辨率談放大是沒有意義的,。光學顯微鏡的分辨率極限是阿貝極限,大約是光波波長的一半,。通常稱之為光學顯微鏡的放大極限,,但準確的說應該叫分辨率極限。原因是光的衍射,,根本原因是光的波粒二象性,。電子衍射實驗證明了電子的波動性,所以在電子顯微鏡中用電子代替光是可能的,。電子顯微鏡也有很多種,,被攝體像REM。也有根據(jù)衍射規(guī)律觀察的電子顯微鏡,,如低能電子衍射(LEED)和透射電子顯微鏡(TEM),。兩者主要用于觀察晶體,根據(jù)晶體的周期特性在倒易空間產(chǎn)生衍射像,,借助埃爾沃德球或傅里葉變換將其變換到實空間,,即可得到真實的晶體表面像。雙光子顯微鏡可精確穿透較厚標本進行定點,、有生命體的觀察!國內(nèi)激光雙光子顯微鏡的成像視野
雙光子顯微鏡在組織透明化成像中應用,。國內(nèi)激光熒光雙光子顯微鏡代理商
雙光子技術在醫(yī)療診斷應用中具有巨大的潛力,,需要系統(tǒng)的醫(yī)學研究與龐大的醫(yī)療數(shù)據(jù)加以支撐,通過研究人體基于多光子成像技術,,進行細胞結(jié)構,、生化成分、微環(huán)境,、組織形態(tài),、代謝功能的影響信息,找到與疾病的細胞學,、分子生物學,、組織病理學、診斷和特征的關聯(lián)關系,共同探究生理病理基礎和分子細胞生物學機制,,篩選鑒定,、皮膚病、自身免疫病及其他疑難疾病的診斷及鑒別診斷依據(jù),,建立全新的多光子細胞診斷的完整數(shù)據(jù)庫,,定義出針對不同疾病的多光子臨床檢測設備的產(chǎn)品標準。討論環(huán)節(jié),,來自病理科,、呼吸中心、心臟科,、神經(jīng)科,、皮膚科及研究所的多位醫(yī)師及研究人員紛紛結(jié)合各自的工作領域與王愛民副教授展開了熱烈的討論,其中毛發(fā)中心楊頂權主任計劃再次邀請王愛民副教授進行學術交流,。國內(nèi)激光熒光雙光子顯微鏡代理商