微型化雙光子熒光顯微成像改變了在自由活動動物中觀察細胞和亞細胞結構的方式,，可用于在動物覓食、哺乳,、跳臺,、打斗、嬉戲,、睡眠等自然行為條件下,，長時程觀察神經突觸、神經元,、神經網絡,、遠程連接的腦區(qū)等多尺度、多層次動態(tài)變化,。該成果在2016年底美國神經科學年會,、2017年5月冷泉港亞洲腦科學專題會議上報告后，得到包括多位諾貝爾獎獲得者在內的國內外神經科學家的高度贊譽,。冷泉港亞洲腦科學專題會議,、美國明顯神經科學家加州大學洛杉磯分校的AlcinoJSilva教授在評述中寫道，“從任何一個標準來看,，這款顯微鏡都了一項重大技術發(fā)明,，必將改變我們在自由活動動物中觀察細胞和亞細胞結構的方式。它所開啟的大門,，甚至超越了神經元和樹突成像,。系統(tǒng)神經生物學正在進入一個新的時代，即通過對細胞群體中可辨識的細胞和亞細胞結構的復雜生物學事件進行成像觀測,。雙光子顯微鏡不需要共聚焦細孔,，提高了熒光檢測效率。國外ultimainvestigator雙光子顯微鏡

使用基因編碼的熒光探針可以在突觸和細胞分辨率下監(jiān)測體內神經元信號,，這是揭示動物神經活動復雜機制的關鍵,。使用雙光子顯微鏡（2PM）可以以亞細胞分辨率對鈣離子傳感器和谷氨酸傳感器成像，從而測量不透明大腦深處的活動,；成像膜電壓變化能直接反映神經元活動,，目前電壓成像主要通過寬場顯微鏡實現,，但它的空間分辨率較差并且只是于淺層深度。因此要在不透明的大腦中以高空間分辨率對膜電壓變化進行成像,，需要較提高2PM的成像速率,。FACED模塊輸出處的子脈沖序列可以看作從虛擬光源陣列發(fā)出的光，這些子脈沖在中繼到顯微鏡物鏡后形成了一個空間上分離且時間延遲的焦點陣列,。然后將該模塊并入具有高速數據采集系統(tǒng)的標準雙光子熒光顯微鏡中,，如圖2所示。光源是具有1MHz重復頻率的920nm的激光器,，通過FACED模塊可產生80個脈沖焦點,，其脈沖時間間隔為2ns。這些焦點是虛擬源的圖像,，虛擬源越遠,，物鏡處的光束尺寸越大，焦點越小,。光束沿y軸比x軸能更好地充滿物鏡,，熒光雙光子顯微鏡分辨率是多少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,！

隨著技術的發(fā)展,，雙光子顯微鏡的性能得到不斷地優(yōu)化，結合它的特點,，大致可以分成深和活兩個方面的提升,。要想讓激發(fā)激光進入更深的層面，大致可從兩個方面入手,，裝置優(yōu)化與標本改造,。關于裝置優(yōu)化，我們可以把激光束變得更細,，使能量更加集中,，就能讓激光穿透更深。關于標本,，其中影響光傳播的主要是物質吸收和散射,，解決這個問題，我們需要對樣本進行透明化處理,。一種方法是運用某種物質將標本浸泡,，使其中的物質（主要是脂質）被破壞或溶解。另一種方法是運用電泳將脂質電解,，進而讓標本“透明度”提高,。

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)療數據加以支撐,，通過研究人體基于多光子成像技術,，進行細胞結構,、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，建立全新的多光子細胞診斷的完整數據庫,，定義出針對不同疾病的多光子臨床檢測設備的產品標準,。討論環(huán)節(jié)，來自病理科,、呼吸中心,、心臟科、神經科,、皮膚科及研究所的多位醫(yī)師及研究人員紛紛結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。對于顯微成像技術包含：寬場熒光顯微鏡,、激光共聚焦顯微鏡,、轉盤共聚焦顯微鏡、雙光子顯微鏡,。

細胞內鈣離子作為重要的信號分子其作用具有時間性和空間性,。當個細胞興奮時，產生了一個電沖動,，此時,，細胞外的鈣離子流入該細胞內，促使該細胞分泌神經遞質,，神經遞質與相鄰的下一級神經細胞膜上的蛋白分子結合,，促使這一級神經細胞產生新的電沖動。以此類推,，神經信號便一級一級地傳遞下去,，從而構成復雜的信號體系，終形成學習,、記憶等大腦的高級功能,。在哺乳動物神經系統(tǒng)中,，鈣離子同樣扮演著重要的信號分子的角色。靜息狀態(tài)下大部分神經元細胞內鈣離子濃度約為50-100nM,，而細胞興奮時鈣離子濃度能瞬間上升10-100倍,，增加的鈣離子對于突觸囊泡胞吐釋放神經遞質的過程必不可少。眾所周知,，只有游離鈣才具有生物學活性,，而細胞質內鈣離子濃度由鈣離子的內外流平衡所決定，同時也受鈣結合蛋白的影響,。細胞外鈣離子內流的方式有很多種,，其中包括電壓門控鈣離子通道、離子型谷氨酰胺受體,、煙堿型膽堿能受體（nAChR）和瞬時受體電位C型通道（TRPC）等,。神經元鈣成像的原理就是利用特殊的熒光染料或鈣離子指示劑將神經元中鈣離子濃度的變化通過熒光強度表現出來，以反映神經元活性,。該方法可以同時去觀察多個功能或位置相關的腦細胞,。雙光子顯微鏡結合了雙光子激發(fā)技術和激光掃描共聚顯微鏡。ultimainvestigator雙光子顯微鏡廠家

雙光子顯微鏡品牌有哪些,？國外ultimainvestigator雙光子顯微鏡

配合雙光子激發(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),，產生熒光,，該點產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,。國外ultimainvestigator雙光子顯微鏡