現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和科技的進(jìn)步,，特別是隨著后基因組時(shí)代的到來,，人們已經(jīng)能夠根據(jù)需要建立各種細(xì)胞模型，為在體研究基因表達(dá)規(guī)律,、分子間的相互作用,、細(xì)胞的增殖、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo),、誘導(dǎo)分化,、細(xì)胞凋亡以及新的血管生成等提供了良好的生物學(xué)條件。然而,，盡管人們利用現(xiàn)有的分子生物學(xué)方法,，已經(jīng)對基因表達(dá)和蛋白質(zhì)之間的相互作用進(jìn)行了深入,、細(xì)致的研究，但仍然不能實(shí)現(xiàn)對蛋白質(zhì)和基因活動的實(shí)時(shí),、動態(tài)監(jiān)測,。在細(xì)胞的生理過程中，基因,、尤其是蛋白質(zhì)的表達(dá),、修飾和相萬作用往往發(fā)生可逆的、動態(tài)的變化,。目前的分子生物學(xué)方法還不能捕獲到蛋白質(zhì)和基因的這些變化,，但獲取這些信息對與研究基因的表達(dá)和蛋白質(zhì)之間的相互作用又至關(guān)重要。因此,，發(fā)展能用于,、動態(tài)、實(shí)時(shí),、連續(xù)監(jiān)測蛋白質(zhì)和基因活動的方法非常必要,。未來國產(chǎn)多光子激光掃描顯微鏡替代空間大。Ultima Investigator多光子顯微鏡供應(yīng)商

與傳統(tǒng)的單光子寬視野熒光顯微鏡相比,，多光子顯微鏡（MPM）具有光學(xué)切片和深層成像等功能,，這兩個(gè)優(yōu)勢極大地促進(jìn)了研究者們對于完整大腦深處神經(jīng)的了解與認(rèn)識。2019年,，JeromeLecoq等人從大腦深處的神經(jīng)元成像,、大量神經(jīng)元成像、高速神經(jīng)元成像這三個(gè)方面論述了相關(guān)的MPM技術(shù)[1],。想要將神經(jīng)元活動與復(fù)雜行為聯(lián)系起來,，通常需要對大腦皮質(zhì)深層的神經(jīng)元進(jìn)行成像，這就要求MPM具有深層成像的能力,。激發(fā)和發(fā)射光會被生物組織高度散射和吸收是限制MPM成像深度的主要因素,，雖然可以通過增加激光強(qiáng)度來解決散射問題，但這會帶來其他問題,，例如燒壞樣品,、離焦和近表面熒光激發(fā)。增加MPM成像深度比較好的方法是用更長的波長作為激發(fā)光,。bruker多光子顯微鏡作用多光子顯微鏡中,，極短的激光脈沖聚焦在樣品上的緊密點(diǎn)上，激發(fā)熒光團(tuán)產(chǎn)生圖像,。

單束掃描技術(shù)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(jìn)行成像時(shí),，通過隨機(jī)訪問掃描—即激光束在整個(gè)視場上的任意選定點(diǎn)上進(jìn)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(biāo)記的神經(jīng)纖維,，還可以優(yōu)化激光束的掃描時(shí)間,。隨機(jī)訪問掃描（圖1）可以通過聲光偏轉(zhuǎn)器（AOD）來實(shí)現(xiàn),，其原理是將具有一個(gè)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(shí)發(fā)生衍射,。通過射頻電信號調(diào)控聲波的強(qiáng)度和頻率從而可以改變衍射光的強(qiáng)度和方向，這樣使用1個(gè)AOD就可以實(shí)現(xiàn)一維橫向的任意點(diǎn)掃描,，利用1對AOD,，結(jié)合其他軸向掃描技術(shù)可實(shí)現(xiàn)3D的隨機(jī)訪問掃描。但是該技術(shù)對樣本的運(yùn)動很敏感,，易出現(xiàn)運(yùn)動偽影,。目前，快速光柵掃描即在FOV中進(jìn)行逐行掃描,，由于利用算法可以輕松解決運(yùn)動偽影而被普遍的使用,。

隨著生物分子光學(xué)標(biāo)記技術(shù)的不斷進(jìn)步，光學(xué)技術(shù)在揭示生命活動基本規(guī)律的研究中正發(fā)揮越來越重要的作用,，也為醫(yī)學(xué)診療提供了更多,、更有效的手段。生物醫(yī)學(xué)光學(xué)是近年來受到國際光學(xué)界和生物醫(yī)學(xué)界關(guān)注的研究熱點(diǎn),，在生物活檢,、光動力、細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能檢測,、基因表達(dá)規(guī)律的在體研究等問題上取得了一系列研究成果,，目前正在從宏觀到微觀上對大腦活動與功能進(jìn)行多層面的研究。細(xì)胞重大生命活動（包括細(xì)胞增殖,、分化,、凋亡及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)）的發(fā)生和調(diào)節(jié)是通過生物大分子間（如蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-核酸等）相互作用來實(shí)現(xiàn)的,。蛋白質(zhì)作為基因調(diào)控的產(chǎn)物,，與細(xì)胞和機(jī)體生理過程代謝直接相關(guān)，深入研究基因表達(dá)及蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用不僅能揭示生命活動的基本規(guī)律,，同時(shí)也能深入了解疾病發(fā)生的分子機(jī)理,，進(jìn)而為尋找更有效的藥物分子,、提高藥物篩選和藥物設(shè)計(jì)的效率提供新的方法和思路,。多光子激光掃描顯微鏡是建立在激光掃描顯微鏡技術(shù)基礎(chǔ)上的實(shí)驗(yàn)方法，三維觀察上提供更的光學(xué)切片能力,。

對于兩個(gè)遠(yuǎn)距離(相距1-2mm以上)的成像部位,，通常采用兩個(gè)**的路徑進(jìn)行成像；對于相鄰區(qū)域,，通常使用單個(gè)物鏡的多個(gè)光束進(jìn)行成像,。多光束掃描技術(shù)必須特別注意激發(fā)光束之間的串?dāng)_,，這可以通過事后光源分離或時(shí)空復(fù)用來解決。事后光源分離法是指分離光束以消除串?dāng)_的算法,；時(shí)空復(fù)用法是指同時(shí)使用多個(gè)激發(fā)光束,，每個(gè)光束的脈沖在時(shí)間上被延遲，使不同光束激發(fā)的單個(gè)熒光信號可以暫時(shí)分離,。引入的光束越多,，可以成像的神經(jīng)元越多，但多束會導(dǎo)致熒光衰減時(shí)間重疊增加,，從而限制了分辨信號源的能力,；并且復(fù)用對電子設(shè)備的工作速度要求很高；大量的光束也需要較高的激光功率來維持單束的信噪比,，這樣容易導(dǎo)致組織損傷,。證實(shí)了多光子顯微鏡對皮膚和別的皮膚病的診斷的可行性。嚙齒類多光子顯微鏡實(shí)驗(yàn)操作

顯微鏡簡史：從光到多光子顯微鏡,。Ultima Investigator多光子顯微鏡供應(yīng)商

多光子顯微鏡的前景巨大作為一個(gè)多學(xué)科交叉,、知識密集、資金密集的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),，多光子顯微鏡涉及醫(yī)學(xué),、生物學(xué)、化學(xué),、物理學(xué),、電子學(xué)、工程學(xué)等學(xué)科,，生產(chǎn)工藝相對復(fù)雜,，進(jìn)入門檻較高，是衡量一個(gè)國家制造業(yè)和高科技發(fā)展水平的重要標(biāo)準(zhǔn)之一,。過去的5年,，多光子顯微鏡市場集中，由于投產(chǎn)生產(chǎn)的成本較高,，技術(shù)難度大,，目前涌現(xiàn)的新企業(yè)不多。顯微鏡作為一個(gè)傳統(tǒng)的高科技行業(yè),，其作用至今沒有被其他技術(shù)顛覆,，只是不斷融合并發(fā)展相關(guān)技術(shù)，在醫(yī)療和其他精密檢測領(lǐng)域發(fā)揮著更大的作用,。顯微鏡的商業(yè)化發(fā)展已進(jìn)入成熟期,，主要需求來自教學(xué)、生命科學(xué)的研究及精密檢測等，全球市場呈現(xiàn)平緩的增長態(tài)勢,。然而,，**、,、顯微鏡產(chǎn)品（如多光子顯微鏡,、電子顯微鏡）正拉動市場需求，多光子顯微鏡市場發(fā)展?jié)摿薮?。Ultima Investigator多光子顯微鏡供應(yīng)商