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,熒光分子可以同時吸收2個長波長的光子,在經(jīng)過一個很短的所謂激發(fā)態(tài)壽命的時間后,發(fā)射出一個波長較短的光子;其效果和使用一個波長為長波長一半的光子去激發(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,能夠在層面檢測極限達(dá)1mm的組織區(qū)域;因信號背景比高,而具有更高的對比度;因激發(fā)體積小,具有定點激發(fā)的特性,具有更少的光毒性;激發(fā)波長由紫外、可見光調(diào)整為紅外激發(fā),使其能夠更加安全。雙光子顯微鏡是新型的熒光顯微鏡,其原理大致是這樣的;進口雙光子顯微鏡成像原理
為了驗證動物生物樣品的時間分辨成像能力,本實驗觀察了活海拉細(xì)胞高爾基體中的青色熒光蛋白mTFP1,見圖3(a),(c)-(i)。使用的物鏡及尺寸與熒光顆粒成像一致,對比可見v2PE在空間分辨率、激發(fā)深度級圖像對比度較常規(guī)寬場顯微鏡都有所提高。此外,v2PE可以同時激發(fā)多個波長的熒光蛋白,這種技術(shù)還可以應(yīng)用于細(xì)胞內(nèi)分子的三維動力學(xué)多色成像。在此基礎(chǔ)上,實驗對海拉細(xì)胞中的高爾基體(mTFP1)和纖顫蛋白(EGFP)進行了在體成像,見圖3(j)-(n),青色為mTFP1,綠色為EGFP,實驗中兩種熒光蛋白同時成像,終采用光譜分離法將不同蛋白的熒光信號分離出來。進口ultima雙光子顯微鏡應(yīng)用雙光子顯微鏡可以用于局部微蝕鐳射磨皮后的膠原重塑的檢測。
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方面的提升。要想讓激發(fā)激光進入更深的層面,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,我們需要對樣本進行透明化處理。一種方法是運用某種物質(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。另一種方法是運用電泳將脂質(zhì)電解,讓標(biāo)本“透明度”提高。
在高光子密度的情況下,熒光分子可以同時吸收兩個長波長的光子,然后發(fā)射出一個波長較短的光子,其效果和使用一個波長為長波長一半的光子去激發(fā)熒光分子是相同的(如下圖)。如煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH),在單光子激發(fā)時,在波長為350nm光的激發(fā)下發(fā)出450nm熒光;而在雙光子激發(fā)時,可采用750nm的激發(fā)光得到450nm熒光。由于雙光子激發(fā)需要很高的光子密度,為了不損傷細(xì)胞,雙光子顯微鏡使用高能量鎖模脈沖激光器。這種激光器發(fā)出的激光具有很高的峰值能量和很低的平均能量,從而可以減少光漂白和光毒性帶來的不利影響。雙光子顯微鏡可精確穿透較厚標(biāo)本進行定點、有生命體的觀察!
新一代微型化雙光子熒光顯微鏡體積小,重只2.2克,適于佩戴在小動物頭部顱窗上,實時記錄數(shù)十個神經(jīng)元、上千個神經(jīng)突觸的動態(tài)信號。在大型動物上,還可望實現(xiàn)多探頭佩戴、多顱窗不同腦區(qū)的長時程觀測。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,其橫向分辨率達(dá)到0.65μm,成像質(zhì)量與商品化大型臺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、美國腦科學(xué)計劃重要團隊所研發(fā)的微型化寬場顯微鏡。采用雙軸對稱高速微機電系統(tǒng)轉(zhuǎn)鏡掃描技術(shù),成像幀頻已達(dá)40Hz(256*256像素),同時具備多區(qū)域隨機掃描和每秒1萬線的線掃描能力。此外,采用自主設(shè)計可傳導(dǎo)920nm飛秒激光的光子晶體光纖,該系統(tǒng)實現(xiàn)了微型雙光子顯微鏡對腦科學(xué)領(lǐng)域較廣泛應(yīng)用的指示神經(jīng)元活動的熒光探針(如GCaMP6)的有效利用。同時采用柔性光纖束進行熒光信號的接收,解決了動物的活動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,精細(xì)地操控神經(jīng)元和神經(jīng)回路的活動。雙光子顯微鏡有哪些應(yīng)用呢?激光熒光雙光子顯微鏡供應(yīng)商聯(lián)系方式
上海雙光子顯微鏡就找因斯蔻浦。進口雙光子顯微鏡成像原理
相比普通的顯微鏡電子顯微鏡可以觀察尺度更小的東西,冷凍電鏡更是可以觀察有活性的生物大分子,而雙光子顯微鏡有什么優(yōu)勢呢?它能做到什么普通光學(xué)顯微鏡做不到的事情嗎?原來,雙光子顯微鏡可以精確穿透較厚標(biāo)本進行定點、***觀察!由于電磁波的波長越短,粒子性越強,受散射影響也就越大。雙光子顯微鏡將激發(fā)光源改為長波長激光,在增加了激光的穿透性的同時還減少了對細(xì)胞的毒性。除此之外,因為只有物鏡焦點處能發(fā)生雙光子激發(fā)效應(yīng),所以掃描的精確度極高,也能提高激發(fā)光效率,減少被掃描點之外的熒光物質(zhì)消耗。進口雙光子顯微鏡成像原理