多光子显微镜基本参数
  • 品牌
  • Bruker,布鲁克
  • 型号
  • 型号齐全
  • 类型
  • 立体显微镜
多光子显微镜企业商机

针对双光子荧光显微镜的特点,从理论上分析双光子成像特点,并搭建一套时间、空间分辨率高,能实时、动态、多参数测量的双光子荧光显微镜系统。具体系统应实现∶(1)能对不同染料的双光子荧光进行探测;(2)用特定染料对样品标记以后,能实现双光子荧光的三维成像;(3)通过实验的研究,改进双光子荧光显微成像系统;(4)在保证成像质量的前提下,简化整个系统,使得实验操作方便、安全。单光子激发荧光的过程,就是荧光分子吸收一个光子,从基态跃迁到激发态,跃迁以后,能量较大的激发态分子,通过内转换把部分能量转移给周围的分子,自己回到比较低电子激发态的比较低振动能级。处于比较低电子激发态的比较低振动能级像在生物医学光学成像研究中显示了较大的优势。而在显微成像中,双光子荧光显微镜凭其独有的优点,成为研究细胞结构和功能检测的重要工具。融合先进激光技术,多光子显微镜实现高速、高清晰度成像。布鲁克多光子显微镜研究

布鲁克多光子显微镜研究,多光子显微镜

2020年,JianglaiWu等人提出提高2PM横向扫描速率的装置,称为FACED(free-spaceangular-chirp-enhanceddelay)。圆柱透镜将激光束一维聚焦,会聚角为Δθ。光束进入到一对几乎平行的高反射镜中,其间距为S,偏角为α。经过反射镜多次反射后,激光脉冲被分成多个传播方向不同的子脉冲(N=Δθ/α),脉冲间以2S/c的时间延迟(c,光速)回射。FACED模块输出处的子脉冲序列可以看作从虚拟光源阵列发出的光,这些子脉冲在中继到显微镜物镜后形成了一个空间上分离且时间延迟的焦点阵列。然后将该模块并入具有高速数据采集系统的标准双光子荧光显微镜中。光源是具有1MHz重复频率的920nm的激光器,通过FACED模块可产生80个脉冲焦点,其脉冲时间间隔为2ns。这些焦点是虚拟源的图像,虚拟源越远,物镜处的光束尺寸越大,焦点越小。光束沿y轴比x轴能更好地充满物镜,从而导致x轴的横向分辨率为0.82µm,y轴的横向分辨率为0.35µm。布鲁克多光子显微镜研究多光子显微镜的发展现状及未来发展趋势。

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细胞在受到外界刺激时,随着刺激时间的增长,即使刺激继续存在,Ca2+荧光信号不但不会继续增强,反而会减弱,直至恢复到未加刺激物时的水平。对于细胞受精过程中Ca2+荧光信号的变化情况,研究发现,配了在粘着过程中,Ca2+荧光信号未发生任何变化,而配子之间发生融合作用时,Ca2+荧光信号强度却会出现一个不稳定的峰值,并可持续几分钟。这些现象,对研究受精发育的早期信号及Ca2+在卵细胞和受精卵的发育过程中的作用具有重要的意义。在其它一些生理过程如细胞分裂、胞吐作用等,Ca2+荧光信号强度也会发生很的变化。

对于双光子(2P)成像,散焦和近表面荧光激发是两个相对较大的深度限制因素,而对于三光子(3P)成像,这两个问题**减少。然而,由于荧光团的吸收截面远小于2P,三光子成像需要更高的脉冲能量才能获得与2P相同激发强度的荧光信号。功能性3P显微镜比结构性3P显微镜要求更高,后者需要更快的扫描速度以便及时采样神经元活动。为了在每个像素的停留时间内收集足够的信号,需要更高的脉冲能量。复杂的行为通常涉及大规模的大脑神经网络,这些网络既有本地连接,也有远程连接。为了将神经元的活动与行为联系起来,需要同时监测***分布的超大型神经元的活动。大脑中的神经网络将在几十毫秒内处理输入的刺激。为了理解这种快速神经元动力学,MPM需要快速成像神经元的能力。快速MPM方法可分为单束扫描技术和多束扫描技术。多光子显微镜,为疾病诊断和药物研发提供强大支持。

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单光子激发荧光的过程,就是荧光分子吸收一个光子,从基态跃迁到激发态,跃迁以后,能量较大的激发态分子,通过内转换把部分能量转移给周围的分子,自己回到比较低电子激发态的比较低振动能级。处于比较低电子激发态的比较低振动能级的分子的平均寿命大约在10s左右。这时它不是通过内转换的方式来消耗能量,回到基态,而是通过发射出相应的光量子来释放能量,回到基态的各个不同的振动能级时,就发射荧光。因为在发射荧光以前已经有一部分能量被消耗,所以发射的荧光的能量要比吸收的能量小,也就是荧光的特征波长要比吸收的特征波长来的长。多光子显微镜,突破光学成像技术极限,开启生命科学新纪元。布鲁克多光子显微镜研究

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现代分子生物学技术的迅速发展和科技的进步,特别是随着后基因组时代的到来,人们已经能够根据需要建立各种细胞模型,为在体研究基因表达规律、分子间的相互作用、细胞的增殖、细胞信号转导、诱导分化、细胞凋亡以及新的血管生成等提供了良好的生物学条件。然而,尽管人们利用现有的分子生物学方法,已经对基因表达和蛋白质之间的相互作用进行了深入、细致的研究,但仍然不能实现对蛋白质和基因活动的实时、动态监测。在细胞的生理过程中,基因、尤其是蛋白质的表达、修饰和相万作用往往发生可逆的、动态的变化。目前的分子生物学方法还不能捕获到蛋白质和基因的这些变化,但获取这些信息对与研究基因的表达和蛋白质之间的相互作用又至关重要。因此,发展能用于、动态、实时、连续监测蛋白质和基因活动的方法非常必要。布鲁克多光子显微镜研究

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