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双光子显微镜的优势:在深度组织中以较长时间对活细胞成像,双光子显微镜是当前之选。双光子和共聚焦显微镜都是通过激光激发样品中的荧光标记,使用探测器测量被激发的荧光。但是,共聚焦一般使用单模光纤耦合激光器,通过单光子激发荧光,而双光子使用飞秒激光器,通过几乎同时吸收两个长波光子激发荧光。下面是两种技术的对比图。双光子激发荧光的主要优势:双光子比共聚焦使用的更长的波长,所以对组织的损伤更小且穿透更深。共聚焦的成像深度一般为100微米,双光子则能达到250到500微米,甚至超过1毫米。另外,同时吸收两个光子意味只有度聚焦点处能被激发,所以不会损伤焦平面之外的组织,并且生成更清晰的图像。双光子显微镜还可以对一些具有双光子特性的染料细胞进行特定实验;美国激光双光子显微镜供应商联系方式
而配合了双光子激发技术,激光共聚扫描显微镜则能更好得发挥功效。那么,什么是双光子激发技术呢?在高光子密度的情况下,荧光分子可以同时吸收2个长波长的光子使电子跃迁到较高能级,经过一个很短的时间后,电子再跃迁回低能级同时放出一个波长为长波长一半的光子(P=h/λ)。利用这个原理,便诞生了双光子激发技术。双光子显微镜使用长波长脉冲激光,通过物镜汇聚,由于双光子激发需要很高的光子密度,而物镜焦点处的光子密度是比较高的,所以只有在焦点处才能发生双光子激发,产生荧光,该点产生的荧光再穿过物镜,被光探头接收,从而达到逐点扫描的效果。国外ultima双光子显微镜应用是什么双光子显微镜品牌有哪些?
为了验证动物生物样品的时间分辨成像能力,本实验观察了活海拉细胞高尔基体中的青色荧光蛋白mTFP1,见图3(a),(c)-(i)。使用的物镜及尺寸与荧光颗粒成像一致,对比可见v2PE在空间分辨率、激发深度级图像对比度较常规宽场显微镜都有所提高。此外,v2PE可以同时激发多个波长的荧光蛋白,这种技术还可以应用于细胞内分子的三维动力学多色成像。在此基础上,实验对海拉细胞中的高尔基体(mTFP1)和纤颤蛋白(EGFP)进行了在体成像,见图3(j)-(n),青色为mTFP1,绿色为EGFP,实验中两种荧光蛋白同时成像,终采用光谱分离法将不同蛋白的荧光信号分离出来。
从双光子到三光子:科学家正在从双光子转向三光子显微镜。1996年,ChrisXu在康奈尔大学(Denk同导师实验室)读博期间发明了三光子显微镜,如果双光子吸收可行,那么三光子看起来也是自然的发展方向。三光子成像使用更长的波长,大约在1.3和1.7微米,其成像深度也比双光子更深,目前记录约为2.2毫米,人类大脑皮层厚约4毫米。相比双光子显微镜,三光子还要求以较低重频使用更强和更短的激光脉冲,而传统的钛宝石激光器难以达到这些要求,但是对于掺镱光纤飞秒光参量放大器则非常容易,比如我们的Y-Fi光参量放大器(OPA)。双光子显微镜的性能得到不断地优化,结合它的特点,大致可以分成深和活两个方面的提升。
对生物样品的三维观测是了解细胞功能的重要方法之一。目前已有的三维荧光成像技术包括光片显微成像技术、晶格光照明技术以及激光扫描显微成像技术(如共聚焦显微镜及双光子显微镜)等。其中激光扫描显微镜利用旋转盘可以进行多焦点的激光扫描,提高时间分辨率,而且有利于减少活细胞成像中的光损伤。本篇文献主要实现了可见光双光子激发及多焦点激光扫描的结合,终提高了3D延时扫描中的空间分辨率及成像对比度,同时这也是可见光双光子激发(v2PE)在超高分辨率显微镜中的应用。双光子显微镜使用高能量锁模脉冲器。国外荧光激光双光子显微镜成像视野是多少
双光子显微镜是结合了双光子激发技术和激光扫描共聚显微镜。美国激光双光子显微镜供应商联系方式
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