通過(guò)對(duì)顯微光學(xué)系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)，將FHIRM-TPM2.0的成像視場(chǎng)擴(kuò)展至420×420平方微米,，顯微物鏡的工作距離擴(kuò)展至1mm,，實(shí)現(xiàn)無(wú)創(chuàng)成像,。嵌入可拆卸的快速軸向掃描模塊,，實(shí)現(xiàn)深度180微米的三維體成像和多平面快速切換的實(shí)時(shí)成像。該模塊由一個(gè)快速電動(dòng)變焦鏡頭和一對(duì)中繼鏡頭組成,，在不同深度成像時(shí)保持放大率恒定,。其中，變焦模塊重1.8克,，科研人員可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求自由拆卸,。此外，新型微型成像探頭可以瞬間插拔,，極大簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)操作,，避免了長(zhǎng)時(shí)間實(shí)驗(yàn)對(duì)動(dòng)物的干擾。反復(fù)裝卸探針追蹤同批神經(jīng)元時(shí),，視場(chǎng)旋轉(zhuǎn)角度小于0.07弧度,，邊界偏差小于35微米。雙光子顯微鏡使用長(zhǎng)波長(zhǎng)脈沖光,，是通過(guò)物鏡匯聚的,。國(guó)內(nèi)ultima2PPLUS雙光子顯微鏡光子躍遷

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(diǎn)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(lái)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(shí),，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(shí),，Denk有同事研究生物樣品中的鈣離子但苦于沒(méi)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(guò)一個(gè)紫外光子激發(fā)標(biāo)記的鈣離子,，通過(guò)兩個(gè)雙倍波長(zhǎng)的可見光光子也能激發(fā)相同的熒光。有了想法后馬上實(shí)驗(yàn),。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(gè)小時(shí)就完成了實(shí)驗(yàn)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,。美國(guó)ultima2PPLUS雙光子顯微鏡授權(quán)商優(yōu)勢(shì)來(lái)源于其雙光子光源的非線性光學(xué)效應(yīng),。

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(dòng)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(dòng)態(tài)功能圖像，并且實(shí)現(xiàn)了針對(duì)同一批神經(jīng)元長(zhǎng)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(dòng)物和行為范式，如小鼠的社交新穎性識(shí)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。

雙光子之源：飛秒激光：雙光子吸收理論早在1931年就由諾獎(jiǎng)得主MariaGoeppertMayer提出,，30年后因?yàn)橛辛思す獠诺玫綄?shí)驗(yàn)驗(yàn)證,，但是到WinfriedDenk發(fā)明雙光子顯微鏡又用了將近30年。要理解雙光子的技術(shù)挑戰(zhàn)和飛秒激光發(fā)揮的重要作用,，首先要了解其中的非線性過(guò)程,。雙光子吸收相當(dāng)于和頻產(chǎn)生非線性過(guò)程，這要求極高的電場(chǎng)強(qiáng)度,，而電場(chǎng)取決于聚焦光斑大小和激光脈寬,。聚焦光斑越小，脈寬越窄,，雙光子吸收效率越高,。對(duì)于衍射極限顯微鏡，聚焦在樣品上的光斑大小只和物鏡NA和激光波長(zhǎng)有關(guān),，所以關(guān)鍵變量只剩下激光脈寬,。基于以上分析,，能夠以高重頻(100MHz)輸出超短脈沖(100fs量級(jí))的飛秒激光器成了雙光子顯微鏡的標(biāo)準(zhǔn)激發(fā)光源,。這也再次說(shuō)明雙光子顯微鏡的優(yōu)勢(shì)：只有焦平面處才能形成雙光子吸收，而焦平面之外由于光強(qiáng)低無(wú)法被激發(fā),，所以雙光子成像更清晰,。WinfriedDenk初使用的光源是染料飛秒激光器(100fs脈寬、630nm可見光波長(zhǎng)),。雖然染料激光器對(duì)于實(shí)驗(yàn)室演示尚可,，但是使用很不方便所以遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)商用。很快雙光子顯微鏡的標(biāo)配光源就變成了飛秒鈦寶石激光器,。除了固態(tài)光源優(yōu)勢(shì),，鈦寶石激光器還具有較寬的近紅外波長(zhǎng)調(diào)諧范圍,，而近紅外相比可見光穿透更深，對(duì)生物樣品損傷更小,。雙光子顯微鏡的原理是什么,？

有了雙光子激發(fā)技術(shù)，激光共聚掃描顯微鏡可以發(fā)揮更好的作用,。那么,，什么是雙光子激發(fā)技術(shù)呢？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(zhǎng)較長(zhǎng)的光子,，使電子躍遷到更高的能級(jí)。短時(shí)間后,，電子跳回到較低的能級(jí),，發(fā)出波長(zhǎng)為長(zhǎng)波長(zhǎng)一半的光子(P=h/λ),。利用這個(gè)原理,，雙光子激發(fā)技術(shù)誕生了。雙光子顯微鏡使用長(zhǎng)波長(zhǎng)脈沖激光通過(guò)物鏡會(huì)聚,。由于雙光子激發(fā)需要很高的光子密度,，物鏡焦點(diǎn)處的光子密度比較高，所以雙光子激發(fā)只能發(fā)生在焦點(diǎn)處產(chǎn)生熒光,，該點(diǎn)產(chǎn)生的熒光穿過(guò)物鏡,，被光學(xué)探頭接收，從而達(dá)到逐點(diǎn)掃描的效果,。雙光子顯微鏡有哪些應(yīng)用呢,？美國(guó)雙光子顯微鏡供應(yīng)商聯(lián)系方式

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個(gè)方面的提升,。國(guó)內(nèi)ultima2PPLUS雙光子顯微鏡光子躍遷

其實(shí)電子顯微鏡相比光學(xué)顯微鏡的重要優(yōu)勢(shì)或意義不在于放大倍數(shù)，而在于超高的分辨率,。這兩者是不同的,。一般來(lái)說(shuō)，觀察時(shí),，除了放大物體外,，還需要將其與其他相鄰物體區(qū)分開來(lái)。如果兩個(gè)相鄰粒子的圖像在光學(xué)顯微鏡下,，即使放大很大程度,，也可能看到兩個(gè)相交的亮點(diǎn)(艾里斑)，沒(méi)有明顯的邊界(更不用說(shuō)細(xì)節(jié)了),，說(shuō)明分辨率不夠,。沒(méi)有分辨率談放大是沒(méi)有意義的,。光學(xué)顯微鏡的分辨率極限是阿貝極限，大約是光波波長(zhǎng)的一半,。通常稱之為光學(xué)顯微鏡的放大極限,，但準(zhǔn)確的說(shuō)應(yīng)該叫分辨率極限。原因是光的衍射,，根本原因是光的波粒二象性,。電子衍射實(shí)驗(yàn)證明了電子的波動(dòng)性，所以在電子顯微鏡中用電子代替光是可能的,。電子顯微鏡也有很多種,，被攝體像REM。也有根據(jù)衍射規(guī)律觀察的電子顯微鏡,，如低能電子衍射(LEED)和透射電子顯微鏡(TEM),。兩者主要用于觀察晶體，根據(jù)晶體的周期特性在倒易空間產(chǎn)生衍射像,，借助埃爾沃德球或傅里葉變換將其變換到實(shí)空間,，即可得到真實(shí)的晶體表面像。國(guó)內(nèi)ultima2PPLUS雙光子顯微鏡光子躍遷