雙光子顯微鏡是結合了雙光子激發技術和激光掃描共聚顯微鏡的一種新型熒光顯微鏡,其原理大致是這樣的:首先,讓我們來看看什么是熒光顯微鏡。熒光顯微鏡是以紫外線為光源,照射被檢物體上的熒光物質或是熒光染料,使其發出熒光。相比普通光學顯微鏡,熒光顯微鏡運用了波長更短的紫外線,再將可見光過濾掉,提高了分辨力率。而當被檢物體過厚時,從不同深度發出的熒光都會打在物鏡上,使觀察到的像模糊、發虛,無法清楚的知道被檢物體的結構。而激光掃描共聚顯微鏡就是在熒光顯微鏡的基礎上,增加了激光掃描裝置,從而解決了上述問題。激光共聚掃描顯微鏡脫離了傳統光學顯微鏡的場光源和局部平面成像模式,采用激光束作光源,激光束經照明孔,經由分光鏡反射至物鏡,并聚焦于樣品上,對標本焦平面上每一點進行掃描。組織樣品中的熒光物質受到刺激后發出的熒光經原來入射光路直接反向回到分光鏡,通過探測孔時先聚焦,然后被光探頭收集,轉化為信號輸送到計算機進行處理。這個裝置能讓通過探測***的只有焦平面上發出的熒光,使成像更為清晰準確,同時通過改變物鏡的焦距,能對不同焦平面進行掃描,通過計算機繪出普通顯微鏡無法觀測的三維圖像。雙光子顯微鏡將得到更大的發展與更廣的應用。國外熒光雙光子顯微鏡光子探測
激光共聚掃描顯微鏡脫離了傳統光學顯微鏡的場光源和局部平面成像模式,采用激光束作光源,激光束經照明,經由分光鏡反射至物鏡,并聚焦于樣品上,對標本焦平面上每一點進行掃描。組織樣品中的熒光物質受到刺激后發出的熒光經原來入射光路直接反向回到分光鏡,通過探測***時先聚焦,然后被光探頭收集,轉化為信號輸送到計算機進行處理。這個裝置能讓通過探測***的只有焦平面上發出的熒光,使成像更為清晰準確,同時通過改變物鏡的焦距,能對不同焦平面進行掃描,通過計算機繪出普通顯微鏡無法觀測的三維圖像。美國布魯克雙光子顯微鏡應用雙光子顯微鏡可以精確穿透較厚標本進行定點、有生命體的觀察!
雙光子顯微鏡是結合了激光掃描共聚焦顯微鏡和雙光子激發技術的一種新技術。雙光子激發的基本原理是: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,在經過一個很短的所謂激發態壽命的時間后,發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熒光分子是相同的。雙(多)光子成像優勢在于,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1mm的組織區域;因信號背景比高,而具有更高的對比度;因激發體積小,具有定點激發的特性,具有更少的光毒性;激發波長由紫外、可見光調整為紅外激發,能夠更加安全。
雙光子顯微成像的在生物醫學研究和醫療領域應用有較大的應用前景,首先雙光子顯微鏡能夠進行細胞和組織結構成像,在亞微米級成像,此功能與目前市場上的共聚焦類顯微鏡性能類似;雙光子顯微成像能夠實時、在體、原位、無創地,根據不同物質組份的光譜特性,區分成像;雙光子顯微鏡能夠進行生化指標成像,在無造影劑的前提下,利用自發熒光、二次諧波、熒光獲得活細胞生化信息。雙光子顯微鏡技術在醫療診斷應用中具有巨大的潛力,該領域還未形成標準和體系,需要系統的醫學研究與龐大的醫療數據加以支撐,通過研究人體基于多光子成像技術,進行細胞結構、生化成分、微環境、組織形態、代謝功能的影響信息,找到與疾病的細胞學、分子生物學、組織病理學、診斷和***特征的關聯關系,共同探究生理病理基礎和分子細胞生物學機制,篩選鑒定**、皮膚病、自身免疫病及其他疑難疾病的診斷及鑒別診斷依據,建立全新的多光子細胞診斷的完整數據庫,定義出針對不同疾病的多光子臨床檢測設備的產品標準。雙光子顯微鏡的原理是什么?
雙光子顯微鏡為什么穿透能力強?因為組織對可見光區域的較強吸收和散射帶來兩個嚴重的問題第1個是激發光的減弱,第2個就是另外就是由于物鏡本身光的光學特性,單光子激發的背景較強,所以才有共聚焦系統提高成像的分辨率因為組織對可見光區域的較強吸收和散射帶來兩個嚴重的問題第1個是激發光的減弱,第2個就是另外就是由于物鏡本身光的光學特性,單光子激發的背景較強,所以才有共聚焦系統提高成像的分辨率剛好雙光子在這兩點具有很大的優勢上面的內容基本在談到雙光子優勢都會相對說明,在實際操作中成像的深度和樣品的關系很大,雙光子成像利用高亮度的熒光標記材料,已經有做到mm級別的穿透深度用雙光子顯微鏡看看你的皮膚有沒有重煥新生;熒光雙光子顯微鏡分辨率
雙光子顯微鏡非常適合對細胞組織進行長時間在體成像。國外熒光雙光子顯微鏡光子探測
雙光子顯微鏡的應用由于適合動態成像,雙光子顯微鏡一經問世便很快應用于神經科學、遺傳發育、藥物代謝等領域。雙光子顯微鏡能夠在細胞甚至是亞細胞水平上對***神經細胞的形態結構、離子濃度、細胞運動、分子相互作用等進行直接成像監測,而且能夠進行光裂解、光轉染和光損傷等光學操縱。同時,雙光子顯微鏡能動態監測**在體內的生長和轉移,并可對**治療過程中*細胞的變化進行實時觀測和評估。隨著光學技術、熒光探針技術、計算機成像技術的發展,雙光子顯微技術會得到更大提升和更廣的應用,未來不僅用于基礎研究,也將擴展到臨床應用。國外熒光雙光子顯微鏡光子探測