剛好雙光子在這兩點(diǎn)具有很大的優(yōu)勢在實(shí)際操作中成像的深度和樣品的關(guān)系很大,，雙光子成像利用高亮度的熒光標(biāo)記材料,，已經(jīng)有做到mm級(jí)別的穿透深度HighqualitycellularTPimagingwithhighsignal-to-backgroundratio(>100)andtissueimagingwithapenetrationdepthof2200μmhavebeenachievedwithP-QDasprobe.ExtremelyHighBrightnessfromPolymer-EncapsulatedQuantumDotsforTwo-photonCellularandDeep-tissueImaging:ScientificReports:NaturePublishingGroup雙光子顯微鏡成像技術(shù)及不同轉(zhuǎn)基因小鼠開展對多種臟器的成像研究。進(jìn)口bruker雙光子顯微鏡

激光共聚掃描顯微鏡脫離了傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的場光源和局部平面成像模式,，采用激光束作光源,，激光束經(jīng)照明，經(jīng)由分光鏡反射至物鏡,，并聚焦于樣品上,，對標(biāo)本焦平面上每一點(diǎn)進(jìn)行掃描。組織樣品中的熒光物質(zhì)受到刺激后發(fā)出的熒光經(jīng)原來入射光路直接反向回到分光鏡,，通過探測***時(shí)先聚焦,，然后被光探頭收集，轉(zhuǎn)化為信號(hào)輸送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,。這個(gè)裝置能讓通過探測***的只有焦平面上發(fā)出的熒光,，使成像更為清晰準(zhǔn)確,，同時(shí)通過改變物鏡的焦距，能對不同焦平面進(jìn)行掃描,，通過計(jì)算機(jī)繪出普通顯微鏡無法觀測的三維圖像,。進(jìn)口bruker雙光子顯微鏡雙光子顯微鏡角膜成像。

在深度組織中以較長時(shí)間對活細(xì)胞成像,，雙光子顯微鏡是當(dāng)前之選,。雙光子和共聚焦顯微鏡都是通過激光激發(fā)樣品中的熒光標(biāo)記，使用探測器測量被激發(fā)的熒光,。但是,，共聚焦一般使用單模光纖耦合激光器，通過單光子激發(fā)熒光,，而雙光子使用飛秒激光器,，通過幾乎同時(shí)吸收兩個(gè)長波光子激發(fā)熒光。下面是兩種技術(shù)的對比圖,。雙光子激發(fā)熒光的主要優(yōu)勢：雙光子比共聚焦使用的更長的波長,，所以對組織的損傷更小且穿透更深。共聚焦的成像深度一般為100微米,，雙光子則能達(dá)到250到500微米,，甚至超過1毫米。另外,，同時(shí)吸收兩個(gè)光子意味只有較強(qiáng)度聚焦點(diǎn)處能被激發(fā),，所以不會(huì)損傷焦平面之外的組織，并且生成更清晰的圖像,。

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(shí)驗(yàn)中，時(shí)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(diǎn)掃描系統(tǒng)中,，v2PE激發(fā)會(huì)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(diǎn)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(shí)現(xiàn),。除此之外，由于可見光區(qū)域的共振效應(yīng),，可能會(huì)產(chǎn)生光漂白,，因而為了延長觀察時(shí)間，系統(tǒng)還需要對激發(fā)強(qiáng)度和曝光時(shí)間做進(jìn)一步優(yōu)化,。在深度組織中以較長時(shí)間對細(xì)胞成像,，雙光子顯微鏡是當(dāng)前之選,。

雙光子吸收理論早在1931年就由諾獎(jiǎng)得主提出，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程,。雙光子吸收相當(dāng)于和頻產(chǎn)生非線性過程,，這要求極高的電場強(qiáng)度，而電場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和激光波長有關(guān)，所以關(guān)鍵變量只剩下激光脈寬,?；谝陨戏治觯軌蛞愿咧仡l(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,。這也再次說明雙光子顯微鏡的優(yōu)勢：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),。雖然染料激光器對于實(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,，鈦寶石激光器還具有較寬的近紅外波長調(diào)諧范圍，而近紅外相比可見光穿透更深,，對生物樣品損傷更小,。雙光子顯微鏡為什么穿透能力強(qiáng)?美國熒光激光雙光子顯微鏡光刺激

雙光子顯微鏡中，同樣每個(gè)時(shí)刻只有焦平面上一個(gè)點(diǎn)的信號(hào)被探測,，并且連焦平面外的熒光信號(hào)也不會(huì)有,。進(jìn)口bruker雙光子顯微鏡

雙光子顯微成像技術(shù)不是什么新技術(shù)，早在20多年前就有了,，目前已經(jīng)在生命科學(xué)和材料科學(xué)中廣泛應(yīng)用,。幾年前雙光子過期后，已經(jīng)推出自己的雙光子顯微鏡的廠家估計(jì)不少于10家以上,。即便如此,，世界上很多實(shí)驗(yàn)室都搭雙光子,，自己搭的好處有很多，首先是便宜,，尤其是實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)有飛秒激光器,，那就更很省錢了。其次是靈活,，可以選擇針對特殊用途的搭配,，改動(dòng)也靈活。好處就是可以鍛煉隊(duì)伍,，一趟走下來可以把新手帶出來,，后期維護(hù)也更加自由。當(dāng)然壞處也不少,，首先是操心,，特別是第1次搭的時(shí)候，開始要想方案,，后來要解決各種實(shí)際問題,。其次是花時(shí)間，加上買配件的時(shí)間,，比買一臺(tái)現(xiàn)成的商業(yè)化雙光子耗時(shí)長?，F(xiàn)在已經(jīng)有不少關(guān)于如何搭雙光子顯微鏡的文章，各種protocol,，大多是老外寫的,，中文的較少。其實(shí)完全自己搭一套好用的系統(tǒng)還是不容易的,，尤其是沒有經(jīng)驗(yàn)的時(shí)候,，容易走彎路，多花錢,，也多花時(shí)間,，再加上雙光子的重要器件都需要從國外購買，在國內(nèi)買這些東西耗時(shí)較長,。因此,，我想總結(jié)一下我們的經(jīng)驗(yàn)，貼出來分享,，希望能幫到想自己動(dòng)手的實(shí)驗(yàn)室,，進(jìn)口bruker雙光子顯微鏡