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國外雙光子顯微鏡分辨率是多少

來源: 發(fā)布時間:2024-08-12

2008年錢永健等人由于熒光蛋白(GFP,綠色熒光蛋白)的發(fā)現(xiàn)和使用,獲得了諾貝爾化學(xué)獎,是對熒光成像技術(shù)的一次巨大肯定和推動。與熒光蛋白以及熒光染料等標記物在細胞中的定位與表達技術(shù)相結(jié)合,使得科學(xué)家可以特異性的分辨生物體乃至細胞內(nèi)部不同結(jié)構(gòu)與成分,并且能夠在生命體和細胞仍具有活性的狀態(tài)下(狀態(tài))對其功能進行動態(tài)觀察。這就使得熒光成像技術(shù)成為了無可替代的,生物學(xué)家現(xiàn)今較為重要的技術(shù)手段之一。目前,大多數(shù)細胞生物學(xué)和生理學(xué)研究主要還是在離體培養(yǎng)的細胞體系中研究。然而與細胞生物學(xué)研究有所不同的是,大腦的功能研究的整體性和原位性顯得更加關(guān)鍵:只研究分離的神經(jīng)元無法解釋神經(jīng)系統(tǒng)的功能和規(guī)律。由于被觀測的信號會受到樣本組織的散射和吸收,根本無法穿透如此深的組織進行成像。而雙光子顯微鏡(Two-photonMicroscopy,簡稱TPM)的發(fā)明,則為此類研究帶來了希望。雙光子顯微鏡明日之星--FemtoFiber ultra 920 。國外雙光子顯微鏡分辨率是多少

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雙光子顯微鏡是一種先進的成像技術(shù),可以在保持細胞活性的情況下,對深層組織進行高分辨率成像。它主要用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域的研究。雙光子顯微鏡的重技術(shù)是基于雙光子激發(fā)的熒光成像。當激光通過樣品時,它會吸收特定波長的光子,然后發(fā)出熒光。雙光子顯微鏡使用兩個連續(xù)的光子同時激發(fā)樣品,這樣可以在保持樣品完整性的同時,獲得高質(zhì)量的圖像。雙光子顯微鏡具有以下優(yōu)點:1.高分辨率:由于雙光子激發(fā)的特性,它可以獲得比傳統(tǒng)顯微鏡更高的分辨率。2.深層成像:由于激光的穿透深度限制,傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡無法對深層組織進行成像。而雙光子顯微鏡可以解決這個問題,因為它可以激發(fā)樣品的深層熒光。3.活細胞成像:雙光子顯微鏡可以在保持細胞活性的情況下進行成像,這對于研究細胞生理學(xué)和生物化學(xué)過程非常有用。4.多模式成像:雙光子顯微鏡可以結(jié)合多種技術(shù),如光譜成像、鈣離子成像和神經(jīng)活動成像等,以提供更豐富的生物樣品信息??傊?,雙光子顯微鏡是一種強大的研究工具,可以對深層組織和活細胞進行無損成像。這使得它在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域的研究中具有廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)ultima雙光子顯微鏡價位如果已經(jīng)有了飛秒光,就可以幾套雙光子顯微鏡共享一臺,只需分光即可。

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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。

通過對微型光學(xué)系統(tǒng)的重新設(shè)計,F(xiàn)HIRM-TPM2.0成像視野擴大至420×420平方微米,微型物鏡的工作距離擴展至1毫米,以實現(xiàn)非侵入式成像;嵌入了可拆卸的快速軸向掃描模塊,實現(xiàn)了180微米深度的三維體成像和多平面快速切換的實時成像。該模塊由一個快速的電動變焦透鏡和一對中繼透鏡組成,在不同深度成像時保持放大倍率恒定。其中,變焦模塊重量1.8克,研究人員可根據(jù)實驗需求自由拆卸。此外,新版微型化成像探頭還可整體即時拔插,極大地簡化了實驗操作,避免了長周期實驗時對動物的干擾。在重復(fù)裝卸探頭追蹤同一批神經(jīng)元時,視場旋轉(zhuǎn)角小于0.07弧度,邊界偏差小于35微米。雙光子顯微鏡放大倍數(shù)是多少?

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雙光子顯微鏡的應(yīng)用由于適合動態(tài)成像,雙光子顯微鏡一經(jīng)問世便很快應(yīng)用于神經(jīng)科學(xué)、遺傳發(fā)育、藥物代謝等領(lǐng)域。雙光子顯微鏡能夠在細胞甚至是亞細胞水平上對***神經(jīng)細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)、離子濃度、細胞運動、分子相互作用等進行直接成像監(jiān)測,而且能夠進行光裂解、光轉(zhuǎn)染和光損傷等光學(xué)操縱。同時,雙光子顯微鏡能動態(tài)監(jiān)測**在體內(nèi)的生長和轉(zhuǎn)移,并可對**治療過程中*細胞的變化進行實時觀測和評估。隨著光學(xué)技術(shù)、熒光探針技術(shù)、計算機成像技術(shù)的發(fā)展,雙光子顯微技術(shù)會得到更大提升和更廣的應(yīng)用,未來不僅用于基礎(chǔ)研究,也將擴展到臨床應(yīng)用。雙光子顯微鏡在生物醫(yī)學(xué)研究中有廣泛的應(yīng)用,可以觀察細胞內(nèi)的亞細胞結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)分布、細胞活動等。美國熒光雙光子顯微鏡的原理

雙光子顯微鏡觀察到的現(xiàn)象證明了鈣離子的增加依賴于肌體觸發(fā)的鈉離子作用電勢。國外雙光子顯微鏡分辨率是多少

雙光子熒光顯微鏡是激光掃描共聚焦顯微鏡和雙光子激發(fā)技術(shù)相結(jié)合的新技術(shù)。雙光子激發(fā)的基本原理是:在光子密度較高的情況下,熒光分子可以同時吸收兩個波長較長的光子,經(jīng)過短暫的所謂激發(fā)態(tài)壽命后,發(fā)射一個波長較短的光子;效果和用波長為長波長一半的光子激發(fā)熒光分子是一樣的。雙(多)光子成像的優(yōu)點是具有更深的組織穿透深度,紅外光可以在平面上探測到極限為1mm的組織區(qū)域;因為信號背景比高,所以具有更高的對比度;由于激發(fā)體積小,具有定點激發(fā)、光毒性小的特點;激發(fā)波長由紫外、可見光調(diào)整為紅外激發(fā),更加安全。國外雙光子顯微鏡分辨率是多少