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,,大致可以分成深和活兩個方面的提升。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,,解決這個問題,我們需要對樣本進(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,。雙光子顯微鏡的應(yīng)用中,該如何選擇以及更好的使用PMT,。美國激光雙光子顯微鏡原理
由于具有較高輸出功率的光源可以提高成像速度,,在我們的實驗中,時間分辨率主要是受OPO輸出可見光激光功率的限制,。盡管在單點掃描系統(tǒng)中,,v2PE激發(fā)會使得空間分辨率提高,但多聚焦v2PE顯微鏡具有與1PE多聚焦顯微鏡近乎相同的橫向分辨率,,這主要是多聚焦成像和單點掃描技術(shù)之間的差異造成的,。由于v2PE的激發(fā)體積小于1PE,引入圖像掃描技術(shù)可以進(jìn)一步提高空間分辨率,,這種技術(shù)需要通過在陣列前引入額外的微透鏡陣列來實現(xiàn),。除此之外,由于可見光區(qū)域的共振效應(yīng),,可能會產(chǎn)生光漂白,,因而為了延長觀察時間,系統(tǒng)還需要對激發(fā)強(qiáng)度和曝光時間做進(jìn)一步優(yōu)化,。國內(nèi)bruker雙光子顯微鏡光子探測雙光子顯微鏡使用方法是什么,?
和很多偉大的科學(xué)發(fā)明一樣,雙光子顯微鏡的出現(xiàn)也有一點偶然,,但正是那瞬間的靈感為生物科學(xué)尤其是神經(jīng)科學(xué)帶來了一種**性的成像技術(shù):雙光子激發(fā)熒光顯微鏡,。1990年初,當(dāng)WinfriedDenk剛從康奈爾大學(xué)博士畢業(yè)準(zhǔn)備前往瑞士讀博后時,,他看了一本關(guān)于激光掃描顯微鏡的書,,從中了解到非線性光學(xué)效應(yīng)——強(qiáng)光和物質(zhì)的相互作用。當(dāng)時,,Denk有同事研究生物樣品中的鈣離子但苦于沒有強(qiáng)大的紫外激光器和光學(xué)元件,,于是他就想到如果使用雙光子吸收就能夠繞開紫外,換言之,,與其通過一個紫外光子激發(fā)標(biāo)記的鈣離子,,通過兩個雙倍波長的可見光光子也能激發(fā)相同的熒光。有了想法后馬上實驗。借了一套染料飛秒激光器,,Denk聯(lián)合他的導(dǎo)師WattWebb及其博士生JamesStrickler只用六個小時就完成了實驗搭建,,采集數(shù)據(jù)則用了兩到三天,于是一篇里程碑式的文章就此誕生了,。
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,熒光分子可以同時吸收2個長波長的光子使電子躍遷到較高能級,,經(jīng)過一個很短的時間后,電子再躍遷回低能級同時放出一個波長為長波長一半的光子(P=h/λ),。利用這個原理,,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,而物鏡焦點處的光子密度是比較高的,,所以只有在焦點處才能發(fā)生雙光子激發(fā),,產(chǎn)生熒光,該點產(chǎn)生的熒光再穿過物鏡,,從而被光探頭接收,,從而達(dá)到逐點掃描的效果。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,。
2020年,,臨研所、病理科和科研處邀請北京大學(xué)王愛民副教授做了題目為“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)報告,。學(xué)術(shù)報告由臨研所醫(yī)學(xué)實驗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,,為未來即時病理,、離體組織檢測、術(shù)中診斷等提供新的影像手段和分析方法,。雙光子顯微鏡品牌有哪些,?美國熒光激光雙光子顯微鏡聯(lián)系方式
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通過并行化不同激光波長的激光掃描,,研究人員增加了在相同時間內(nèi)可以成像的體積,,同時保持了高的時間和空間分辨率。研究人員通過引入兩種不同波長的鈣信號熒光探針,,將神經(jīng)元群體的活動標(biāo)記為兩種不同的顏色,,同時激發(fā)兩種不同波長的探針,從而實現(xiàn)了兩種顏色的并行數(shù)據(jù)記錄,。為了實現(xiàn)三維空間成像,,研究人員還在兩個激光束上配置了快速變焦系統(tǒng),即一個電透鏡和一個空間光調(diào)制器,。因此,,可以以10Hz的速度同時記錄10個500微米和500微米的平面,覆蓋600微米的深度,,覆蓋大腦皮層第二層到第五層的結(jié)構(gòu),,體積內(nèi)可以記錄2000多個神經(jīng)元。美國激光雙光子顯微鏡原理