多光子顯微鏡因擁有較深的成像深度,，和較高的對比度在生物成像中有著重要的意義,，但是它通常需要較高的功率。結合時間上展開的超短脈沖可以實現(xiàn)超快的掃描速度和較深的成像深度,，但是其本身所利用的近紅外波段的光會導致分辨率較低,。清華大學陳宏偉教授和北京大學席鵬研究員合作研究，結合了結構光成像和上轉(zhuǎn)化粒子,，開發(fā)了一種基于多光子上轉(zhuǎn)化材料和時間編碼結構光顯微鏡的高速超分辨成像系統(tǒng)(MUTE-SIM),。它可以實現(xiàn)50MHz的超高的掃描速度,，并突破了衍射極限，實現(xiàn)了超分辨成像,。相較于普通的熒光顯微鏡,，該顯微鏡提升了，并且只需要較低的激發(fā)功率,。這種超快,、低功率、多光子的超分辨技術,，在分辨率高的生物深層組織成像上有著長遠的應用前景,。中國市場多光子顯微鏡進出口貿(mào)易趨勢。美國靈長類多光子顯微鏡成像精度

國內(nèi)顯微鏡制造市場目前斷層嚴重,。目前我國顯微鏡行業(yè)發(fā)展缺乏技術沉淀,，20年以上經(jīng)營積累的企業(yè)十分稀缺，深度精密制造,、光學主要部件設計及工藝嚴重制約產(chǎn)業(yè)升級,。目前中國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、奧林巴斯等國外企業(yè),。國內(nèi)具備生產(chǎn)顯微鏡能力的企業(yè)屈指可數(shù),，若國內(nèi)顯微鏡企業(yè)能打破技術壁壘，切入顯微鏡市場,，企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營將騰躍至一個更高的格局,。未來國產(chǎn)多光子激光掃描顯微鏡替代空間大。目前中國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，無異是會面臨極大的市場機遇,。美國共聚焦多光子顯微鏡價格從雙光子到三光子甚至四光子,，這種非線性成像技術通常也被統(tǒng)稱為多光子顯微鏡。

有許多方法可以實現(xiàn)快速光柵掃描,，例如使用振鏡進行快速2D掃描,，以及將振鏡與可調(diào)電動透鏡相結合進行快速3D掃描。而可調(diào)電動式鏡頭由于機械慣性的限制,，無法在軸向快速切換焦點,，影響成像速度?，F(xiàn)在它可以被空間光調(diào)制器(SLM)取代。遠程對焦也是實現(xiàn)3D成像的一種手段,，如圖2所示,。LSU模塊中，掃描振鏡水平掃描,，ASU模塊包括物鏡L1和反射鏡M,，通過調(diào)整M的位置實現(xiàn)軸向掃描該技術不僅可以校正主物鏡L2引入的光學像差，還可以進行快速軸向掃描,。為了獲得更多的神經(jīng)元成像,，可以通過調(diào)整顯微鏡的物鏡設計來放大FOV。然而,，大NA和大FOV的物鏡通常很重,，不能快速移動以進行快速軸向掃描，因此大FOV系統(tǒng)依賴于遠程聚焦,、SLM和可調(diào)電動透鏡,。

Ca2+是重要的第二信使，對于調(diào)節(jié)細胞的生理反應具有極其重要的作用,，開發(fā)和利用雙光子熒光顯微成像技術對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,。國內(nèi)市場多光子顯微鏡銷售渠道,。

單束掃描技術可以高速遍歷大視場（FOV）的神經(jīng)組織：使用MPM對神經(jīng)元進行成像時，通過隨機訪問掃描—即激光束在整個視場上的任意選定點上進行快速掃描—可以只掃描感興趣的神經(jīng)元,，這樣不僅避免掃描到任何未標記的神經(jīng)纖維,，還可以優(yōu)化激光束的掃描時間。隨機訪問掃描（圖1）可以通過聲光偏轉(zhuǎn)器（AOD）來實現(xiàn),，其原理是將具有一個射頻信號的壓電傳感器粘在合適的晶體上,，所產(chǎn)生的聲波引起周期性的折射率光柵，激光束通過光柵時發(fā)生衍射,。通過射頻電信號調(diào)控聲波的強度和頻率從而可以改變衍射光的強度和方向,，這樣使用1個AOD就可以實現(xiàn)一維橫向的任意點掃描，利用1對AOD,，結合其他軸向掃描技術可實現(xiàn)3D的隨機訪問掃描,。但是該技術對樣本的運動很敏感,，易出現(xiàn)運動偽影。目前,，快速光柵掃描即在FOV中進行逐行掃描,，由于利用算法可以輕松解決運動偽影而被普遍的使用。OCT可以用于損傷修復監(jiān)測,。Yeh等用OCT,、多光子顯微鏡。離體多光子顯微鏡技術

多光子顯微鏡涉及醫(yī)學,、生物學,、化學、物理學,、電子學,、工程學等學科，生產(chǎn)工藝相對復雜,，進入門檻較高,。美國靈長類多光子顯微鏡成像精度

從應用的行業(yè)來看，多光子激光掃描顯微鏡主要集中于機構,、學校及醫(yī)院對生物科學的研究,。與此同時，光學玻璃,、液晶材料,、濾光片、電子元器件等光學材料則組成了上行業(yè),。處于中游的多光子激光掃描顯微鏡行業(yè)正是受到上下**業(yè)的共同影響,，才會呈現(xiàn)出目前的市場態(tài)勢。2020年,，全球多光子激光掃描顯微鏡市場規(guī)模達到了,，預計2027年將達到，年復合增長率（CAGR）為（2021-2027）,。中國市場規(guī)模增長快速,，2020年，中國多光子激光掃描顯微鏡市場收入達到了,，預計2027年將達到,，年復合增長率（CAGR）為（2021-2027）。本報告研究“十三五”期間全球及中國市場多光子激光掃描顯微鏡的供給和需求情況,，以及“十四五”期間行業(yè)發(fā)展預測,。重點分析全球多光子激光掃描顯微鏡的產(chǎn)能、產(chǎn)量,、銷量,、收入和增長潛力,，歷史數(shù)據(jù)2016-2020年，預測數(shù)據(jù)2021-2027年,。本文同時著重分析多光子激光掃描顯微鏡行業(yè)競爭格局,，包括全球市場主要廠商競爭格局和中國本土市場主要廠商競爭格局，重點分析全球主要廠商多光子激光掃描顯微鏡產(chǎn)值,、價格和市場份額,，全球多光子激光掃描顯微鏡產(chǎn)地分布情況等。美國靈長類多光子顯微鏡成像精度