雙光子之源：飛秒激光雙光子吸收理論早在1931年就由諾獎(jiǎng)得主MariaGoeppertMayer提出，30年后因?yàn)橛辛思す獠诺玫綄?shí)驗(yàn)驗(yàn)證,，但是到WinfriedDenk發(fā)明雙光子顯微鏡又用了將近30年,。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，首先要了解其中的非線性過程,。雙光子吸收相當(dāng)于和頻產(chǎn)生非線性過程,，這要求極高的電場強(qiáng)度，而電場取決于聚焦光斑大小和激光脈寬,。聚焦光斑越小,，脈寬越窄，雙光子吸收效率越高。對于衍射極限顯微鏡,，聚焦在樣品上的光斑大小只和物鏡NA和激光波長有關(guān),，所以關(guān)鍵變量只剩下激光脈寬?；谝陨戏治?，能夠以高重頻(100MHz)輸出超短脈沖(100fs量級)的飛秒激光器成了雙光子顯微鏡的標(biāo)準(zhǔn)激發(fā)光源。這也再次說明雙光子顯微鏡的優(yōu)勢：只有焦平面處才能形成雙光子吸收,，而焦平面之外由于光強(qiáng)低無法被激發(fā),，所以雙光子成像更清晰。雙光子顯微鏡只有焦平面處才能形成雙光子吸收,，而焦平面之外由于光強(qiáng)低無法被發(fā)動,，所以雙光子成像更清晰。進(jìn)口ultimainvestigator雙光子顯微鏡廠家有哪些

由于具有較高輸出功率的光源可以提高成像速度,，在我們的實(shí)驗(yàn)中,，時(shí)間分辨率主要是受OPO輸出可見光激光功率的限制。盡管在單點(diǎn)掃描系統(tǒng)中,，v2PE激發(fā)會使得空間分辨率提高,，但多聚焦v2PE顯微鏡具有與1PE多聚焦顯微鏡近乎相同的橫向分辨率，這主要是多聚焦成像和單點(diǎn)掃描技術(shù)之間的差異造成的,。由于v2PE的激發(fā)體積小于1PE,，引入圖像掃描技術(shù)可以進(jìn)一步提高空間分辨率，這種技術(shù)需要通過在陣列前引入額外的微透鏡陣列來實(shí)現(xiàn),。除此之外,，由于可見光區(qū)域的共振效應(yīng)，可能會產(chǎn)生光漂白,，因而為了延長觀察時(shí)間,，系統(tǒng)還需要對激發(fā)強(qiáng)度和曝光時(shí)間做進(jìn)一步優(yōu)化。進(jìn)口熒光雙光子顯微鏡應(yīng)用是什么雙光子顯微鏡型號有哪些,？

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)長波長的光子使電子躍遷到較高能級,，經(jīng)過一個(gè)很短的時(shí)間后,，電子再躍遷回低能級同時(shí)放出一個(gè)波長為長波長一半的光子（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(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,。

高光子密度帶來的高能量容易損傷細(xì)胞,，所以雙光子顯微鏡使用高能量鎖模脈沖激光器。這種激光器發(fā)出的激光具有很高的峰值能量和很低的平均能量,，其脈沖達(dá)到最大值所持續(xù)的周期只有十萬億分之一秒,，而其頻率可以達(dá)到80至100兆赫，這樣即能達(dá)到雙光子激發(fā)的高光子密度要求,，又能不損傷細(xì)胞,，使掃描能更好地進(jìn)行。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,。信息領(lǐng)域：美國科學(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,，極大地提高了數(shù)據(jù)儲存密度。雙光子顯微鏡能夠進(jìn)行光裂解,、光轉(zhuǎn)染和光損傷等光學(xué)操縱。

宇宙,，浩瀚無垠,，在數(shù)百億光年可觀測的空間里閃爍著上萬億個(gè)星系。人類1400克的大腦,如同一個(gè)小小的宇宙,，包含了百億級神經(jīng)元和百萬億級的神經(jīng)突觸,，其結(jié)構(gòu)和功能上極其復(fù)雜而精密的連接，涌現(xiàn)出意識和思想--大腦小宇宙隱藏著世界上較佳麗較深邃的奧秘,。新千年伊始,，世界科技強(qiáng)國紛紛啟動有史以來比較大規(guī)模的腦科學(xué)研究計(jì)劃，人類探索大腦的波瀾壯闊的歷史畫卷正在展開,。工欲善其事,，必先利其器。目前,，各國腦科學(xué)計(jì)劃的一個(gè)重要方向就是打造用于全景式解析腦連接圖譜和功能動態(tài)圖譜的研究工具,。其中，如何打破尺度壁壘，整合微觀神經(jīng)元和神經(jīng)突觸活動與大腦整體的活動和個(gè)體行為信息,，是領(lǐng)域內(nèi)亟待解決的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn),。微型雙光子顯微鏡的優(yōu)勢是。國外雙光子顯微鏡授權(quán)公司

雙光子顯微鏡除了可以進(jìn)行厚的組織樣品拍攝以外呢,，可以在小鼠的的任何部位進(jìn)行成像,。進(jìn)口ultimainvestigator雙光子顯微鏡廠家有哪些

新一代微型化雙光子熒光顯微鏡體積小，重只2.2克,，適于佩戴在小動物頭部顱窗上,，實(shí)時(shí)記錄數(shù)十個(gè)神經(jīng)元、上千個(gè)神經(jīng)突觸的動態(tài)信號,。在大型動物上,，還可望實(shí)現(xiàn)多探頭佩戴、多顱窗不同腦區(qū)的長時(shí)程觀測,。相比單光子激發(fā),，雙光子激發(fā)具有良好的光學(xué)斷層、更深的生物組織穿透等優(yōu)勢,，其橫向分辨率達(dá)到0.65μm,，成像質(zhì)量與商品化大型臺式雙光子熒光顯微鏡可相媲美，遠(yuǎn)優(yōu)于目前領(lǐng)域內(nèi)主導(dǎo)的,、美國腦科學(xué)計(jì)劃重要團(tuán)隊(duì)所研發(fā)的微型化寬場顯微鏡,。采用雙軸對稱高速微機(jī)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)鏡掃描技術(shù)，成像幀頻已達(dá)40Hz（256*256像素）,，同時(shí)具備多區(qū)域隨機(jī)掃描和每秒1萬線的線掃描能力,。此外，采用自主設(shè)計(jì)可傳導(dǎo)920nm飛秒激光的光子晶體光纖,，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了微型雙光子顯微鏡對腦科學(xué)領(lǐng)域較廣泛應(yīng)用的指示神經(jīng)元活動的熒光探針（如GCaMP6）的有效利用,。同時(shí)采用柔性光纖束進(jìn)行熒光信號的接收，解決了動物的活動和行為由于熒光傳輸光纜拖拽而受到干擾的難題,。未來,，與光遺傳學(xué)技術(shù)的結(jié)合，可望在結(jié)構(gòu)與功能成像的同時(shí),，精細(xì)地操控神經(jīng)元和神經(jīng)回路的活動,。進(jìn)口ultimainvestigator雙光子顯微鏡廠家有哪些