雙光子熒光顯微鏡是結(jié)合了激光掃描共聚焦顯微鏡和雙光子激發(fā)技術(shù)的一種新技術(shù),。雙光子激發(fā)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（多）光子成像優(yōu)勢(shì)在于,，具有更深的組織穿透深度，利用紅外光,，能夠在層面檢測(cè)極限達(dá)1mm的組織區(qū)域,；因信號(hào)背景比高，而具有更高的對(duì)比度,；因激發(fā)體積小,，具有定點(diǎn)激發(fā)的特性，具有更少的光毒性,；激發(fā)波長(zhǎng)由紫外,、可見光調(diào)整為紅外激發(fā),，能夠更加安全。上海雙光子顯微鏡就找因斯蔻浦,。布魯克雙光子顯微鏡授權(quán)公司

美國(guó)霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所在JaneliaFarmResearchCampus的吉娜博士小組與來自中科院上海光機(jī)所強(qiáng)場(chǎng)激光物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的王琛博士較近成功將一種新的自適應(yīng)光學(xué)的方法和雙光子顯微鏡結(jié)合,，研制出一種新的自適應(yīng)光學(xué)雙光子熒光顯微鏡。通過校正小鼠大腦的像差,，在視覺皮層的不同深度處均獲得了提高數(shù)倍的成像分辨率和信號(hào)強(qiáng)度,，明顯改進(jìn)了成像質(zhì)量，使得原來在鼠腦中不可見或者模糊的細(xì)節(jié)變得清晰可見,，她們成功將該方法應(yīng)用于老鼠視覺皮層第五層（約500μm）的形貌結(jié)構(gòu)成像和鈣離子功能成像,。這一新的自適應(yīng)光學(xué)方法，使得在小鼠深層區(qū)域成像中獲得近衍射極限的成像分辨率成為現(xiàn)實(shí),。這一成果發(fā)表在較新一期的《NatureMethods》,。雙光子顯微鏡應(yīng)用雙光子顯微鏡廠家就找滔博生物。

雙光子的來源:飛秒激光的雙光子吸收理論早在1931年就由諾貝爾獎(jiǎng)獲得者M(jìn)ariaGoeppertMayer提出,，并在30年后因?yàn)榧す舛玫綄?shí)驗(yàn)驗(yàn)證,，但WinfriedDenk用了近30年才發(fā)明了雙光子顯微鏡。要理解雙光子的技術(shù)挑戰(zhàn)和飛秒激光發(fā)揮的重要作用,，首先要理解非線性過程,。雙光子吸收相當(dāng)于和頻產(chǎn)生的非線性過程，需要極高的電場(chǎng)強(qiáng)度,，電場(chǎng)取決于聚焦光斑的大小和激光脈沖寬度,。聚焦光斑越小，脈沖寬度越窄,，雙光子吸收效率越高,。對(duì)于衍射極限顯微鏡，聚焦在樣品上的光斑大小只與物鏡NA和激光波長(zhǎng)有關(guān),，所以關(guān)鍵變量只有激光脈沖寬度,。基于以上分析,，能夠輸出高重復(fù)率(100MHz)的超短脈沖(100fs量級(jí))的飛秒激光已經(jīng)成為雙光子顯微鏡的標(biāo)準(zhǔn)激發(fā)光源,。這再次顯示了雙光子顯微鏡的優(yōu)勢(shì):雙光子吸收只能在焦平面形成，而在焦平面之外,，由于光強(qiáng)較低,，無法激發(fā)，所以雙光子成像更清晰,。

雙光子顯微鏡為什么穿透能力強(qiáng),？生物組織在近紅外波段存在兩個(gè)窗口,第1個(gè)近紅外窗口對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)在700nm-900nm,第2個(gè)近紅外窗口對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)在1000nm-1400nm之間。舉例說明就是單晶硅對(duì)于可見光幾乎是不透明的,，但是對(duì)于紅外波段就像是“水晶”一樣通透性很好了,。原因有兩點(diǎn)：1.生物組織對(duì)紅外光的吸收弱,，對(duì)可見光吸收強(qiáng)。類似的,，平時(shí)用手電筒照射手指,，會(huì)看到手通透紅亮，也是由于生物組織對(duì)長(zhǎng)波長(zhǎng)的紅光吸收少,。2.生物組織對(duì)紅外光的散射弱,。因?yàn)槿鹄⑸涞膹?qiáng)度反比于波長(zhǎng)λ的四次方,。類似的,，早晨的太陽非常紅，也就是因?yàn)殚L(zhǎng)波長(zhǎng)的紅光穿透力更強(qiáng),。這兩點(diǎn)共同導(dǎo)致長(zhǎng)波長(zhǎng)的紅外光比可見光對(duì)生物組織的穿透能力強(qiáng),。雙光子顯微鏡使用長(zhǎng)波長(zhǎng)脈沖光，是通過物鏡匯聚的,。

雙光子顯微鏡在各領(lǐng)域研究中已有許多成功實(shí)例,；生物領(lǐng)域：貝爾實(shí)驗(yàn)室的Svoboda等人研究了大腦皮層神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)鈣離子動(dòng)力學(xué)情形。利用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),。信息領(lǐng)域：美國(guó)科學(xué)家Rentzepis提出了一種在現(xiàn)有二維光盤的基礎(chǔ)上將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存擴(kuò)展到三維空間,。由于雙光子激發(fā)具有作用精細(xì)體積小的特點(diǎn)，避免了層與層之間的互相干擾,，較大地提高了數(shù)據(jù)儲(chǔ)存密度,。雙光子顯微鏡已延伸到各個(gè)領(lǐng)域研究中，它能對(duì)樣品進(jìn)行三維觀察,，其基礎(chǔ)雙光子激發(fā)效應(yīng)也具有極高的應(yīng)用價(jià)值,。我們可以相信，隨著科技不斷發(fā)展,，其他技術(shù)的不斷結(jié)合,，雙光子顯微鏡將得到更大的發(fā)展與更廣的應(yīng)用。雙光子顯微鏡在生物醫(yī)學(xué)研究中有廣泛的應(yīng)用,，可以觀察細(xì)胞內(nèi)的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu),、蛋白質(zhì)分布、細(xì)胞活動(dòng)等,。國(guó)外ultima2PPLUS雙光子顯微鏡聯(lián)系方式

微型雙光子顯微鏡的優(yōu)勢(shì)是,。布魯克雙光子顯微鏡授權(quán)公司

Itrytoexplainwhytwo-photonmicroscopyhasadeeperimagingdepththanone-photonmicroscopy,intheareaofbiomedicalimaging.Manyofthebiomedicalimagingmodalities,nomatterone-photon(confocal)ormulti-photon(two-photon),uselasersaslightsourceandrequirecompatiblefluorescentdyes.Fluorescentdyeshavetheirownexcitationwavelength,andtheycaneitherbeexcitedbyasinglephotonwiththephotonenergyofthatexcitationwavelength(E=hv=h*c/λ);orbytwophotons,arrivingalmostatthesametime,buteachwithapproximatelyhalfoftheenergy,henceofdoublewavelengththanone-photon(0.5E->2λ).Theformeristheprincipleofone-photonmicroscopyandthelatteristheprincipleoftwo-photonmicroscopy.Whenimagingthesamefluorescentdye,sincetwo-photoncoulduseapproximatelydoubledwavelengthcomparedwithsingle-photon,two-photoncanobviouslypenetrateddeeperintothetissueduetolessscattering(longerwavelength,lessscattering).布魯克雙光子顯微鏡授權(quán)公司