而配合了雙光子激發(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(zhǎng)波長(zhǎng)的光子使電子躍遷到較高能級(jí),,經(jīng)過一個(gè)很短的時(shí)間后,電子再躍遷回低能級(jí)同時(shí)放出一個(gè)波長(zhǎng)為長(zhǎng)波長(zhǎng)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(zhǎng)波長(zhǎng)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。顯微成像技術(shù)包含:雙光子顯微鏡,、寬場(chǎng)熒光顯微鏡,、共聚焦顯微鏡、全內(nèi)反射熒光顯微鏡等多種成像方式,。ultimainvestigator雙光子顯微鏡掃描深度
雙光子熒光顯微鏡是結(jié)合了激光掃描共聚焦顯微鏡和雙光子激發(fā)技術(shù)的一種新技術(shù),。雙光子激發(fā)的基本原理是: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(zhǎng)波長(zhǎng)的光子,,在經(jīng)過一個(gè)很短的所謂激發(fā)態(tài)壽命的時(shí)間后,,發(fā)射出一個(gè)波長(zhǎng)較短的光子;其效果和使用一個(gè)波長(zhǎng)為長(zhǎng)波長(zhǎng)一半的光子去激發(fā)熒光分子是相同的,。雙(多)光子成像優(yōu)勢(shì)在于,,具有更深的組織穿透深度,利用紅外光,,能夠在層面檢測(cè)極限達(dá)1mm的組織區(qū)域,;因信號(hào)背景比高,而具有更高的對(duì)比度,;因激發(fā)體積小,,具有定點(diǎn)激發(fā)的特性,具有更少的光毒性,;激發(fā)波長(zhǎng)由紫外,、可見光調(diào)整為紅外激發(fā),使其能夠更加安全,。激光熒光雙光子顯微鏡作用雙光子顯微鏡的基本原理是: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(zhǎng)波長(zhǎng)的光子。
而配合了雙光子激發(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(zhǎng)波長(zhǎng)的光子使電子躍遷到較高能級(jí),,經(jīng)過一個(gè)很短的時(shí)間后,電子再躍遷回低能級(jí)同時(shí)放出一個(gè)波長(zhǎng)為長(zhǎng)波長(zhǎng)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(zhǎng)波長(zhǎng)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,,從而被光探頭接收,,從而達(dá)到逐點(diǎn)掃描的效果。
隨著技術(shù)的發(fā)展,,雙光子顯微鏡的性能得到不斷地優(yōu)化,,結(jié)合它的特點(diǎn),大致可以分成深和活兩方面的提升,。要想讓激發(fā)激光進(jìn)入更深的層面,,大致可從兩個(gè)方面入手,裝置優(yōu)化與標(biāo)本改造,。關(guān)于裝置優(yōu)化,,我們可以把激光束變得更細(xì),使能量更加集中,,就能讓激光穿透更深,。關(guān)于標(biāo)本,其中影響光傳播的主要是物質(zhì)吸收和散射,,解決這個(gè)問題,,我們需要對(duì)樣本進(jìn)行透明化處理。一種方法是運(yùn)用某種物質(zhì)將標(biāo)本浸泡,,使其中的物質(zhì)(主要是脂質(zhì))被破壞或溶解,。另一種方法是運(yùn)用電泳將脂質(zhì)電解,讓標(biāo)本“透明度”提高,。如果已經(jīng)有了飛秒光,,就可以幾套雙光子顯微鏡共享一臺(tái),只需分光即可,。
雙光子熒光顯微鏡是結(jié)合了激光掃描共聚焦顯微鏡和雙光子激發(fā)技術(shù)的一種新技術(shù),。雙光子激發(fā)的基本原理是: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(zhǎng)波長(zhǎng)的光子,,在經(jīng)過一個(gè)很短的所謂激發(fā)態(tài)壽命的時(shí)間后,,發(fā)射出一個(gè)波長(zhǎng)較短的光子,;其效果和使用一個(gè)波長(zhǎng)為長(zhǎng)波長(zhǎng)一半的光子去激發(fā)熒光分子是相同的。雙(多)光子成像優(yōu)勢(shì)在于,,具有更深的組織穿透深度,,利用紅外光,能夠在層面檢測(cè)極限達(dá)1mm的組織區(qū)域,;因信號(hào)背景比高,,而具有更高的對(duì)比度;因激發(fā)體積小,,具有定點(diǎn)激發(fā)的特性,,具有更少的光毒性;激發(fā)波長(zhǎng)由紫外,、可見光調(diào)整為紅外激發(fā),能夠更加地安全,。雙光子顯微鏡在組織透明化成像中應(yīng)用,;進(jìn)口investigator雙光子顯微鏡成像視野
雙光子顯微鏡大量運(yùn)營(yíng)在實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中;ultimainvestigator雙光子顯微鏡掃描深度
新一代微型化雙光子熒光顯微鏡體積小,,重只2.2克,,適于佩戴在小動(dòng)物頭部顱窗上,實(shí)時(shí)記錄數(shù)十個(gè)神經(jīng)元,、上千個(gè)神經(jīng)突觸的動(dòng)態(tài)信號(hào),。在大型動(dòng)物上,還可望實(shí)現(xiàn)多探頭佩戴,、多顱窗不同腦區(qū)的長(zhǎng)時(shí)程觀測(cè),。相比單光子激發(fā),雙光子激發(fā)具有良好的光學(xué)斷層,、更深的生物組織穿透等優(yōu)勢(shì),,其橫向分辨率達(dá)到0.65μm,成像質(zhì)量與商品化大型臺(tái)式雙光子熒光顯微鏡可相媲美,,遠(yuǎn)優(yōu)于目前領(lǐng)域內(nèi)主導(dǎo)的,、美國(guó)腦科學(xué)計(jì)劃重要團(tuán)隊(duì)所研發(fā)的微型化寬場(chǎng)顯微鏡。采用雙軸對(duì)稱高速微機(jī)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)鏡掃描技術(shù),,成像幀頻已達(dá)40Hz(256*256像素),,同時(shí)具備多區(qū)域隨機(jī)掃描和每秒1萬線的線掃描能力。此外,,采用自主設(shè)計(jì)可傳導(dǎo)920nm飛秒激光的光子晶體光纖,,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了微型雙光子顯微鏡對(duì)腦科學(xué)領(lǐng)域較廣泛應(yīng)用的指示神經(jīng)元活動(dòng)的熒光探針(如GCaMP6)的有效利用。同時(shí)采用柔性光纖束進(jìn)行熒光信號(hào)的接收,,解決了動(dòng)物的活動(dòng)和行為由于熒光傳輸光纜拖拽而受到干擾的難題,。未來,,與光遺傳學(xué)技術(shù)的結(jié)合,可望在結(jié)構(gòu)與功能成像的同時(shí),,精細(xì)地操控神經(jīng)元和神經(jīng)回路的活動(dòng),。ultimainvestigator雙光子顯微鏡掃描深度