2020年,，TonmoyChakraborty等人提出了加速2PM軸向掃描速度的方法[2],。在光學顯微鏡中,，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,，通過使用遠程聚焦技術或電調諧透鏡(ETL)已經實現了快速軸向掃描,。但遠程對焦時對反射鏡的機械驅動會限制軸向掃描速度，ETL會引入球差和高階像差,，無法進行高分辨率成像,。為了克服這些限制，該小組引入了一種新的光學設計,，可以將橫向掃描轉換為無球面像差的軸向掃描,，以實現高分辨率成像。有兩種方法可以實現這種設計,。***個可以執(zhí)行離散的軸向掃描,，另一個可以執(zhí)行連續(xù)的軸向掃描。如圖3a所示,，特定裝置由兩個垂直臂組成,，每個臂具有4F望遠鏡和物鏡。遠程聚焦臂由振鏡掃描鏡(GSM)和空氣物鏡(OBJ1)組成,，另一個臂(稱為照明臂)由浸沒物鏡(OBJ2)組成,。兩個臂對齊，使得GSM與兩個物鏡的后焦平面共軛,。準直后的激光束經偏振分束器反射進入遠程聚焦臂,，由GSM進行掃描，使OBJ1產生的激光焦點可以進行水平掃描,。OCT可以用于損傷修復監(jiān)測,。Yeh等用OCT、多光子顯微鏡,。美國高速高分辨率多光子顯微鏡方案

雙光子顯微鏡工作原理是將超快的紅外激光脈沖傳輸到樣品中,，在樣品中與組織或熒光標記相互作用，這些組織或熒光標記發(fā)出用于創(chuàng)建圖像的信號,。雙光子顯微鏡被多用于生物學研究,，因為它能夠產生高分辨率的3-D圖像，深度達1毫米,。然而,，這些優(yōu)點帶來了有限的成像速度，因為微光條件需要逐點圖像采集和重建的點檢測器,。為了加快成像速度,，科學家之前開發(fā)了一種多焦點激光照明方法，該方法使用數字微鏡設備(DMD),，這是一種通常用于投影儀的低成本光掃描儀,。此前人們認為這些DMD不能與超快激光一起工作。然而現在解決了這個問題，這使得DMD在超快激光應用中得以應用,，這些應用包括光束整形,、脈沖整形、快速掃描和雙光子成像,。DMD在樣品內隨機選擇的位置上產生5到30點聚焦激光,。Ultima 2P Plus多光子顯微鏡方案多光子激光掃描顯微鏡是建立在激光掃描顯微鏡技術基礎上的實驗方法，三維觀察上提供更的光學切片能力,。

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，但神經元活動的速度對于常規(guī)的2PM來說太快,。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,，需要明顯提高2PM的成像速率,。

多光子顯微鏡的前景巨大作為一個多學科交叉、知識密集,、資金密集的高技術產業(yè),，多光子顯微鏡涉及醫(yī)學、生物學,、化學,、物理學、電子學,、工程學等學科,，生產工藝相對復雜，進入門檻較高,，是衡量一個國家制造業(yè)和高科技發(fā)展水平的重要標準之一。過去的5年,，多光子顯微鏡市場集中,，由于投產生產的成本較高，技術難度大,，目前涌現的新企業(yè)不多,。顯微鏡作為一個傳統(tǒng)的高科技行業(yè)，其作用至今沒有被其他技術顛覆,，只是不斷融合并發(fā)展相關技術,，在醫(yī)療和其他精密檢測領域發(fā)揮著更大的作用。顯微鏡的商業(yè)化發(fā)展已進入成熟期,，主要需求來自教學,、生命科學的研究及精密檢測等,，全球市場呈現平緩的增長態(tài)勢。然而,，**,、、顯微鏡產品（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薮蟆６喙庾语@微鏡中,，極短的激光脈沖聚焦在樣品上的緊密點上,，激發(fā)熒光團產生圖像。

細胞在受到外界刺激時,，隨著刺激時間的增長,，即使刺激繼續(xù)存在，Ca2+熒光信號不但不會繼續(xù)增強,，反而會減弱,，直至恢復到未加刺激物時的水平。對于細胞受精過程中Ca2+熒光信號的變化情況,，研究發(fā)現,，配了在粘著過程中，Ca2+熒光信號未發(fā)生任何變化,，而配子之間發(fā)生融合作用時,，Ca2+熒光信號強度卻會出現一個不穩(wěn)定的峰值，并可持續(xù)幾分鐘,。這些現象,，對研究受精發(fā)育的早期信號及Ca2+在卵細胞和受精卵的發(fā)育過程中的作用具有重要的意義。在其它一些生理過程如細胞分裂,、胞吐作用等等,，Ca2+熒光信號強度也會發(fā)生很強的變化。從產品類型及技術方面來看,，正置顯微鏡占據絕大多數市場,。美國全自動多光子顯微鏡

多光子顯微鏡在臨床前評價IA形態(tài)、細胞外基質,、細胞密度和血管形成等方面顯示出強大的作用,。美國高速高分辨率多光子顯微鏡方案

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）具有光學切片和深層成像等功能,，這兩個優(yōu)勢極大地促進了研究者們對于完整大腦深處神經的了解與認識,。2019年，JeromeLecoq等人從大腦深處的神經元成像、大量神經元成像,、高速神經元成像這三個方面論述了相關的MPM技術,。想要將神經元活動與復雜行為聯(lián)系起來，通常需要對大腦皮質深層的神經元進行成像,，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,。美國高速高分辨率多光子顯微鏡方案