系統(tǒng)示意圖如圖1所示,紅外激光束從藍寶石激光器出射后,由一個光學參量振蕩器(OPO)轉化到可見光波段,產生的可見光脈沖寬度為200fs,重復頻率80MHz,波長在490-750nm范圍內可調諧。光束通過透鏡及平面鏡中繼到包含微透鏡陣列盤和陣列盤的共聚焦掃描單元中,形成用于熒光激發(fā)的多焦點光束。多焦點光束通過一個硅油浸潤的物鏡成像到樣品上,激發(fā)熒光信號。熒光信號由同一個物鏡收集并傳輸到陣列圓盤,產生共焦效應,隔離來自焦平面外的雜散光。雙光子顯微鏡能夠進行光裂解、光轉染和光損傷等光學操縱。國外激光雙光子顯微鏡熒光壽命計數
摻雜可以明顯影響碳點(CDs)的發(fā)射和激發(fā)特性,使雙光子碳點(TP-CDs)具有本征雙光子激發(fā)特性和605nm的紅光發(fā)射特性。在638nm激光照射下,除了長波激發(fā)和發(fā)射外,還可以實現活性氧(ROS)的產生,這為光動力技術提供了巨大的可能性。更重要的是,通過各種表征和理論模擬證實,摻雜誘導的N雜環(huán)在TP-CDs與RNA的親和力中起關鍵作用。這種親和力不僅為實現核仁特異性自我靶向提供了可能,而且通過ROS斷裂RNA鏈解離TP-CDs@RNA復合物,賦予治療過程中的熒光變異。TP-CDs結合了ROS的產生能力、光動力療法(PDT)過程中的熒光變化、長波激發(fā)和發(fā)射特性以及核仁的特異性自靶向性,可以認為是一種結合核仁動態(tài)變化實時處理的智能CDs。國內ultima2PPLUS雙光子顯微鏡的成像視野雙光子顯微鏡是新型的熒光顯微鏡,其原理大致是這樣的;
基因編碼的熒光探針可用于在突觸和細胞分辨率下監(jiān)測體內神經元信號,這是揭示動物神經活動復雜機制的關鍵。雙光子顯微鏡(2PM)可以對鈣離子傳感器和谷氨酸傳感器進行亞細胞分辨率的成像,從而測量不透明腦深部的活動。成像膜的電壓變化可以直接反映神經元的活動,但神經元活動的速度對于常規(guī)的2PM來說太快了。目前,電壓成像主要由寬視場顯微鏡實現,但其空間分辨率較差,且只能在淺深度成像。因此,為了以高空間分辨率成像不透明腦中膜電壓的變化,需要將成像速率提高2PM。面向模塊輸出端的子脈沖序列可視為從虛擬光源陣列發(fā)出的光,這些子脈沖在中繼到顯微鏡物鏡后形成空間分離和時間延遲的聚焦陣列。然后,該模塊被集成到一個帶有高速數據采集系統(tǒng)的標準雙光子熒光顯微鏡中,如圖2所示。光源是重復頻率為1MHz的920nm激光器。FACED模塊可以產生80個脈沖焦點,脈沖時間間隔為2ns。這些焦點是虛擬源的圖像。虛光源越遠,物鏡處的光束尺寸越大,焦點越小。光束可以沿Y軸比沿X軸更好地填充物鏡,從而在X軸上產生0.82m和0.35m的橫向分辨率。
雙光子顯微成像技術不是什么新技術,早在20多年前就有了,目前已經在生命科學和材料科學中廣泛應用。幾年前雙光子**過期后,已經推出自己的雙光子顯微鏡的廠家估計不少于10家以上。即便如此,世界上很多實驗室都搭雙光子,自己搭的好處有很多,首先是便宜,尤其是實驗室已經有飛秒激光器,那就更很省錢了。其次是靈活,可以選擇針對特殊用途的搭配,改動也靈活。結束后的好處就是可以鍛煉隊伍,一趟走下來可以把新手帶出來,后期維護也更加自由。當然壞處也不少,首先是操心,特別是第1次搭的時候,開始要想方案,后來要解決各種實際問題。其次是花時間,加上買配件的時間,比買一臺現成的商業(yè)化雙光子耗時長?,F在已經有不少關于如何搭雙光子顯微鏡的文章,各種protocol,大多是老外寫的,中文的較少。其實完全自己搭一套好用的系統(tǒng)還是不容易的,尤其是沒有經驗的時候,容易走彎路,多花錢,也多花時間,再加上雙光子的重要器件都需要從國外購買,在國內買這些東西耗時較長。因此,我想總結一下我們的經驗,貼出來分享,希望能幫到想自己動手的實驗室成像平臺倒置雙光子顯微鏡啟用顯微鏡自帶調焦設備。
與普通顯微鏡相比,電子顯微鏡可以在更小的尺度上觀察事物,冷凍電子顯微鏡可以觀察活性生物大分子。雙光子顯微鏡有什么優(yōu)勢?它能做普通光學顯微鏡做不到的事情嗎?原來雙光子顯微鏡可以準確穿透厚標本進行定點和***觀察!因為電磁波的波長越短,粒子越強,散射的影響越大。雙光子顯微鏡將激發(fā)光源改為長波長激光,增加了激光的穿透力,同時降低了對細胞的毒性。此外,由于雙光子激發(fā)效應只能發(fā)生在物鏡的焦點處,因此掃描精度極高,還可以提高激發(fā)光效率,減少掃描點以外的熒光物質的消耗。優(yōu)勢來源于其雙光子光源的非線性光學效應。進口ultima雙光子顯微鏡成像原理
這種雙光子顯微鏡的視場是普通顯微鏡的10倍。國外激光雙光子顯微鏡熒光壽命計數
而配合了雙光子激發(fā)技術,激光共聚掃描顯微鏡則能更好得發(fā)揮功效。那么,什么是雙光子激發(fā)技術呢?在高光子密度的情況下,熒光分子可以同時吸收2個長波長的光子使電子躍遷到較高能級,經過一個很短的時間后,電子再躍遷回低能級同時放出一個波長為長波長一半的光子(P=h/λ)。利用這個原理,便誕生了雙光子激發(fā)技術。雙光子顯微鏡使用長波長脈沖激光,通過物鏡匯聚,由于雙光子激發(fā)需要很高的光子密度,而物鏡焦點處的光子密度是比較高的,所以只有在焦點處才能發(fā)生雙光子激發(fā),產生熒光,該點產生的熒光再穿過物鏡,從而被光探頭接收,從而達到逐點掃描的效果。國外激光雙光子顯微鏡熒光壽命計數