多光子顯微鏡對(duì)成像深度的改善利用紅光或紅外光激發(fā),，光散射小（小粒子的散射與波長(zhǎng)的四次方的成反比）,。不需要***,，能更多收集來(lái)自成像截面的散射光子。***不能區(qū)分由離焦區(qū)域或焦點(diǎn)區(qū)發(fā)射出的散射光子,，多光子在深層成像信噪比好,。單光子激發(fā)所用的紫外或可見(jiàn)光在光束到達(dá)焦平面之前易被樣品吸收而衰減，不易對(duì)深層激發(fā),。多光子熒光成像的特點(diǎn),。深度成像∶與共聚焦相比能更好地對(duì)厚散射物質(zhì)成像。信噪比∶多光子吸收采用的波長(zhǎng)是單光子吸收的2倍以上,，所以顯微試樣中的瑞利散射更小,，熒光測(cè)定的信噪比更高。觀察活細(xì)胞∶離子測(cè)量（i.e.Ca2+）,，GFP,，發(fā)育生物學(xué)等—減少了光毒性和光漂白，能對(duì)細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間觀察,。多光子顯微鏡在基礎(chǔ)科學(xué)和臨床診斷領(lǐng)域的應(yīng)用范圍正在持續(xù)增長(zhǎng),。美國(guó)bruker多光子顯微鏡焦點(diǎn)激發(fā)

1，光源,、光路高度整合通過(guò)精密的設(shè)計(jì),，將飛秒激光器、掃描振鏡,、PMT,、濾光片組，甚至是單光子熒光光路全套整合在一個(gè)不大的掃描頭內(nèi),，無(wú)論掃描頭如何移動(dòng),，掃描頭內(nèi)的光路都可以保持穩(wěn)定不變，從而實(shí)現(xiàn)了超穩(wěn)定,、免維護(hù)的特點(diǎn),。2，配合多維度,、高精度機(jī)械控制系統(tǒng),。掃描頭直接架設(shè)在一個(gè)多維運(yùn)動(dòng)的機(jī)械裝置上，可沿任意方向和角度移動(dòng)掃描頭，方便對(duì)動(dòng)物樣本進(jìn)行多方位的掃描觀察,。而這在常規(guī)方案的多光子顯微鏡上有很大的實(shí)現(xiàn)難度,，不但需要多個(gè)關(guān)節(jié)組合的光路導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，并且在這些關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的時(shí)候,，都冒著極大的光路偏移的風(fēng)險(xiǎn),，以至于在使用一段時(shí)間后都需要對(duì)光路進(jìn)行再次校準(zhǔn)，而這樣的問(wèn)題在我司上則完全不會(huì)發(fā)生,。3.一機(jī)多能,。美國(guó)激光掃描多光子顯微鏡成像分辨率多光子顯微鏡在臨床前評(píng)價(jià)IA形態(tài)、細(xì)胞外基質(zhì),、細(xì)胞密度和血管形成等方面顯示出強(qiáng)大的作用,。

隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是后基因組時(shí)代的到來(lái),，人們已經(jīng)能夠根據(jù)需要建立各種細(xì)胞模型,，這為在體內(nèi)研究基因表達(dá)、分子間相互作用,、細(xì)胞增殖,、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、誘導(dǎo)分化,、細(xì)胞凋亡和新生血管生成提供了良好的生物學(xué)條件,。然而，盡管利用現(xiàn)有的分子生物學(xué)方法對(duì)基因表達(dá)與蛋白質(zhì)的相互作用進(jìn)行了深入細(xì)致的研究,，但仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)和基因活性的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),。在細(xì)胞的生理過(guò)程中，基因尤其是蛋白質(zhì)的表達(dá),、修飾和相互作用往往是可逆的,、動(dòng)態(tài)變化的。目前,，分子生物學(xué)方法無(wú)法捕捉到蛋白質(zhì)和基因的這些變化,，但獲得這些信息對(duì)于研究基因表達(dá)與蛋白質(zhì)的相互作用非常重要。因此,，有必要發(fā)展一種動(dòng)態(tài),、實(shí)時(shí),、連續(xù)監(jiān)測(cè)蛋白質(zhì)和基因活性的方法,。

某種物質(zhì)能產(chǎn)生熒光，首要條件是分子必須具有吸收的結(jié)構(gòu),，即生色團(tuán)（分子中具有吸收特征頻率的光能的基團(tuán)）,。其次，該物質(zhì)必須具有一定的量子產(chǎn)率和適宣的環(huán)境。我們把分子中發(fā)射熒光的基團(tuán)稱(chēng)為熒光團(tuán),。熒光團(tuán)一定是生色團(tuán),，但生色團(tuán)不一定是熒光團(tuán)。因?yàn)?，如果生色團(tuán)的量子產(chǎn)率等于零,，就不能發(fā)射出熒光，處于激發(fā)態(tài)的分子,，可以由許多方式（如熱,，碰撞）把能量釋放出來(lái)，發(fā)射熒光只是其中的一種方式,。此外,，一種物質(zhì)吸收光的能力及量子產(chǎn)率又與物質(zhì)所處的環(huán)境密切相關(guān)。中國(guó)市場(chǎng)多光子顯微鏡進(jìn)出口貿(mào)易趨勢(shì),。

2020年,，TonmoyChakraborty等人提出了加速2PM軸向掃描速度的方法[2]。在光學(xué)顯微鏡中,，物鏡或樣品緩慢的軸向掃描速度限制了體成像的速度,。近年來(lái)，通過(guò)使用遠(yuǎn)程聚焦技術(shù)或電調(diào)諧透鏡(ETL)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了快速軸向掃描,。但遠(yuǎn)程對(duì)焦時(shí)對(duì)反射鏡的機(jī)械驅(qū)動(dòng)會(huì)限制軸向掃描速度,，ETL會(huì)引入球差和高階像差，無(wú)法進(jìn)行高分辨率成像,。為了克服這些限制,，該小組引入了一種新的光學(xué)設(shè)計(jì)，可以將橫向掃描轉(zhuǎn)換為無(wú)球面像差的軸向掃描,，以實(shí)現(xiàn)高分辨率成像,。有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)這種設(shè)計(jì)。***個(gè)可以執(zhí)行離散的軸向掃描,，另一個(gè)可以執(zhí)行連續(xù)的軸向掃描,。如圖3a所示，特定裝置由兩個(gè)垂直臂組成,，每個(gè)臂具有4F望遠(yuǎn)鏡和物鏡,。遠(yuǎn)程聚焦臂由振鏡掃描鏡(GSM)和空氣物鏡(OBJ1)組成，另一個(gè)臂(稱(chēng)為照明臂)由浸沒(méi)物鏡(OBJ2)組成,。兩個(gè)臂對(duì)齊,，使得GSM與兩個(gè)物鏡的后焦平面共軛。準(zhǔn)直后的激光束經(jīng)偏振分束器反射進(jìn)入遠(yuǎn)程聚焦臂,，由GSM進(jìn)行掃描,，使OBJ1產(chǎn)生的激光焦點(diǎn)可以進(jìn)行水平掃描。多光子顯微鏡將生物打印結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確定位和定向到特定的解剖部位，使其能夠在小鼠組織內(nèi)制造復(fù)雜結(jié)構(gòu),。全自動(dòng)多光子顯微鏡數(shù)據(jù)分析

多光子顯微鏡適用于動(dòng)物大腦皮層深層（400微米）細(xì)胞的形態(tài),、生理學(xué)研究。美國(guó)bruker多光子顯微鏡焦點(diǎn)激發(fā)

快速光柵掃描有多種實(shí)現(xiàn)方式,，使用振鏡進(jìn)行快速2D掃描,，將振鏡和可調(diào)電動(dòng)透鏡結(jié)合在一起進(jìn)行快速3D掃描，但可調(diào)電動(dòng)透鏡由于機(jī)械慣性的限制在軸向無(wú)法快速進(jìn)行焦點(diǎn)切換,，影響成像速度,，現(xiàn)可使用空間光調(diào)制器（SLM）代替。遠(yuǎn)程聚焦也是一種實(shí)現(xiàn)3D成像的手段,。在LSU模塊中,，掃描振鏡進(jìn)行橫向掃描，ASU模塊包括物鏡L1和反射鏡M,，通過(guò)調(diào)控M的位置實(shí)現(xiàn)軸向掃描,。該技術(shù)不僅可以校正主物鏡L2引入的光學(xué)像差，還可以進(jìn)行快速的軸向掃描,。想要獲得更多神經(jīng)元成像,，可以通過(guò)調(diào)整顯微鏡的物鏡設(shè)計(jì)來(lái)擴(kuò)大FOV，但是具有大NA和大FOV的物鏡通常重量較大,，無(wú)法快速移動(dòng)以進(jìn)行快速軸向掃描,，因此大型FOV系統(tǒng)依賴于遠(yuǎn)程聚焦、SLM和可調(diào)電動(dòng)透鏡,。美國(guó)bruker多光子顯微鏡焦點(diǎn)激發(fā)