雙光子熒光顯微鏡是激光掃描共聚焦顯微鏡和雙光子激發(fā)技術(shù)相結(jié)合的新技術(shù)。雙光子激發(fā)的基本原理是:在光子密度較高的情況下,,熒光分子可以同時(shí)吸收兩個(gè)波長較長的光子,,經(jīng)過短暫的所謂激發(fā)態(tài)壽命后,,發(fā)射一個(gè)波長較短的光子,;效果和用波長為長波長一半的光子激發(fā)熒光分子是一樣的,。雙(多)光子成像的優(yōu)點(diǎn)是具有更深的組織穿透深度,紅外光可以在平面上探測到極限為1mm的組織區(qū)域,;因?yàn)樾盘柋尘氨雀撸跃哂懈叩膶Ρ榷?;由于激發(fā)體積小,,具有定點(diǎn)激發(fā)、光毒性小的特點(diǎn),;激發(fā)波長由紫外,、可見光調(diào)整為紅外激發(fā),,更加安全。雙光子顯微鏡可以進(jìn)行厚的組織樣品拍攝,。進(jìn)口ultimainvestigator雙光子顯微鏡熒光壽命計(jì)數(shù)
第二代微型化雙光子熒光顯微鏡FHIRM-TPM2.0,,其成像視野是該團(tuán)隊(duì)于2017年發(fā)布的代微型化顯微鏡的7.8倍,同時(shí)具備三維成像能力,,獲取了小鼠在自由運(yùn)動行為中大腦三維區(qū)域內(nèi)上千個(gè)神經(jīng)元清晰穩(wěn)定的動態(tài)功能圖像,,并且實(shí)現(xiàn)了針對同一批神經(jīng)元長達(dá)一個(gè)月的追蹤記錄。在一批“早鳥項(xiàng)目”中,,該系統(tǒng)已被多個(gè)研究組應(yīng)用于不同的模式動物和行為范式,,如小鼠的社交新穎性識別、斑胸草雀受調(diào)控后大腦特定神經(jīng)元變化,、新型神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿探針的傳導(dǎo)適應(yīng)性分析以及獼猴三腦區(qū)成像等多項(xiàng)研究,。國外激光雙光子顯微鏡對于顯微成像技術(shù)包含:寬場熒光顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡,、轉(zhuǎn)盤共聚焦顯微鏡,、雙光子顯微鏡。
雙光子技術(shù)在醫(yī)療診斷應(yīng)用中具有巨大的潛力,,需要系統(tǒng)的醫(yī)學(xué)研究與龐大的醫(yī)療數(shù)據(jù)加以支撐,,通過研究人體基于多光子成像技術(shù),進(jìn)行細(xì)胞結(jié)構(gòu),、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(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué),、組織病理學(xué),、診斷和特征的關(guān)聯(lián)關(guān)系,共同探究生理病理基礎(chǔ)和分子細(xì)胞生物學(xué)機(jī)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(jù),,建立全新的多光子細(xì)胞診斷的完整數(shù)據(jù)庫,,定義出針對不同疾病的多光子臨床檢測設(shè)備的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。討論環(huán)節(jié),,來自病理科,、呼吸中心、心臟科、神經(jīng)科,、皮膚科及研究所的多位醫(yī)師及研究人員紛紛結(jié)合各自的工作領(lǐng)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(quán)主任計(jì)劃再次邀請王愛民副教授進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。
臨研所,、病理科和科研處邀請北京大學(xué)王愛民副教授在2020年12月22日做了題目為“新一代微型雙光子顯微成像系統(tǒng)介紹及其在臨床醫(yī)療診斷”的學(xué)術(shù)報(bào)告,。學(xué)術(shù)報(bào)告由臨研所醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究平臺潘琳老師主持。王愛民,,北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院副教授,,畢業(yè)于北京大學(xué)物理系,獲學(xué)士,、碩士學(xué)位,,后于英國巴斯大學(xué)物理系獲博士學(xué)位。該研究組研發(fā)的微型雙光子顯微鏡,,第1次在國際上獲得了小鼠大腦神經(jīng)元和神經(jīng)突觸清晰穩(wěn)定的動態(tài)信號,,該成果獲得了2017年度“中國光學(xué)進(jìn)展”和“中國科學(xué)進(jìn)展”,并被NatureMethods評為2018年度“年度方法--無限制行為動物成像”,。目前,,該研究組正在研究新一代雙光子顯微成像技術(shù)在臨床診斷中的應(yīng)用,為未來即時(shí)病理,、離體組織檢測,、術(shù)中診斷等提供新型的影像手段和分析方法。用雙光子顯微鏡看看你的皮膚有沒有重?zé)ㄐ律?/p>
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。在深度組織中以較長時(shí)間對細(xì)胞成像,,雙光子顯微鏡是當(dāng)前之選。國內(nèi)布魯克雙光子顯微鏡成像視野
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,。進(jìn)口ultimainvestigator雙光子顯微鏡熒光壽命計(jì)數(shù)
配合了雙光子激發(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,。進(jìn)口ultimainvestigator雙光子顯微鏡熒光壽命計(jì)數(shù)