久久青青草视频,欧美精品v,曰韩在线,不卡一区在线观看,中文字幕亚洲区,奇米影视一区二区三区,亚洲一区二区视频

激光掃描多光子顯微鏡成像分辨率

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-08-30

在多光子顯微鏡(也稱為非線性或雙光子顯微鏡)中,以兩倍正常激發(fā)波長照射樣品。更長的波長是有利的,因?yàn)樗鼈兛梢愿畹卮┩笜悠愤M(jìn)行3D成像,并且因?yàn)樗鼈儾粫?huì)損壞樣品,從而延長樣品壽命。為了實(shí)現(xiàn)多光子激發(fā),照明光束在空間上聚焦(使用光學(xué)器件),同時(shí)使用高能短脈沖激發(fā)光束以提高兩個(gè)(或更多)光子同時(shí)到達(dá)同一位置(即熒光團(tuán)分子)的概率。多光子顯微技術(shù)的例子包括二次諧波產(chǎn)生(SHG)、三次諧波產(chǎn)生(THG)、相干反斯托克斯拉曼光譜(CARS)和受激發(fā)射耗盡(STED)顯微技術(shù)。由于這些技術(shù)中的每一種都使用脈沖激光器,因此選擇能夠比較大限度地減少脈沖色散的光學(xué)組件很重要,并且激光反射二向色鏡應(yīng)具有低GDD特性。多光子顯微鏡是一款針對(duì)厚樣本進(jìn)行深層成像的利器,特別是在實(shí)驗(yàn)中。激光掃描多光子顯微鏡成像分辨率

激光掃描多光子顯微鏡成像分辨率,多光子顯微鏡

隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,特別是后基因組時(shí)代的到來,人們已經(jīng)能夠根據(jù)需要建立各種細(xì)胞模型,這為在體內(nèi)研究基因表達(dá)、分子間相互作用、細(xì)胞增殖、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、誘導(dǎo)分化、細(xì)胞凋亡和新生血管生成提供了良好的生物學(xué)條件。然而,盡管利用現(xiàn)有的分子生物學(xué)方法對(duì)基因表達(dá)與蛋白質(zhì)的相互作用進(jìn)行了深入細(xì)致的研究,但仍然無法實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)和基因活性的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測。在細(xì)胞的生理過程中,基因尤其是蛋白質(zhì)的表達(dá)、修飾和相互作用往往是可逆的、動(dòng)態(tài)變化的。目前,分子生物學(xué)方法無法捕捉到蛋白質(zhì)和基因的這些變化,但獲得這些信息對(duì)于研究基因表達(dá)與蛋白質(zhì)的相互作用非常重要。因此,有必要發(fā)展一種動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測蛋白質(zhì)和基因活性的方法。多光子顯微鏡原理多光子顯微鏡的發(fā)展歷史充滿了貢獻(xiàn)、開發(fā)、進(jìn)步和數(shù)個(gè)世紀(jì)以來多個(gè)來源和地點(diǎn)的改進(jìn)。

激光掃描多光子顯微鏡成像分辨率,多光子顯微鏡

SternandJeanMarx在評(píng)論中說:祖家能夠在更為精細(xì)的層次研究樹突的功能,這在以前是完全不可能的。新的技術(shù)(如腦片的膜片鉗和雙光子顯微使人們對(duì)樹突的計(jì)算和神經(jīng)信號(hào)處理中的作用有了更好的理解。他們解釋了是樹突模式和形狀多樣性,及其獨(dú)特的電、及其獨(dú)特的電化學(xué)特征使神經(jīng)元完成了一系列的專門任務(wù)。雙光子與共聚焦在發(fā)育生物學(xué)中的應(yīng)用雙光子∶每2.5分鐘掃描一次,觀察24小時(shí),發(fā)育到桑椹胚和胚泡階段共聚焦∶每15分鐘掃描一次,觀察8小時(shí)后細(xì)胞分裂停止,不能發(fā)育到桑椹胚和胚泡階段共聚焦激發(fā)時(shí)的細(xì)胞存活率為多光子系統(tǒng)的10~20%。

對(duì)于兩個(gè)遠(yuǎn)距離(相距1-2mm以上)的成像部位,通常采用兩個(gè)**的路徑進(jìn)行成像;對(duì)于相鄰區(qū)域,通常使用單個(gè)物鏡的多個(gè)光束進(jìn)行成像。多光束掃描技術(shù)必須特別注意激發(fā)光束之間的串?dāng)_,這可以通過事后光源分離或時(shí)空復(fù)用來解決。事后光源分離法是指分離光束以消除串?dāng)_的算法;時(shí)空復(fù)用法是指同時(shí)使用多個(gè)激發(fā)光束,每個(gè)光束的脈沖在時(shí)間上被延遲,使不同光束激發(fā)的單個(gè)熒光信號(hào)可以暫時(shí)分離。引入的光束越多,可以成像的神經(jīng)元越多,但多束會(huì)導(dǎo)致熒光衰減時(shí)間重疊增加,從而限制了分辨信號(hào)源的能力;并且復(fù)用對(duì)電子設(shè)備的工作速度要求很高;大量的光束也需要較高的激光功率來維持單束的信噪比,這樣容易導(dǎo)致組織損傷。多光子顯微鏡中,極短的激光脈沖聚焦在樣品上的緊密點(diǎn)上,激發(fā)熒光團(tuán)產(chǎn)生圖像。

激光掃描多光子顯微鏡成像分辨率,多光子顯微鏡

與傳統(tǒng)的單光子寬視野熒光顯微鏡相比,多光子顯微鏡具有光學(xué)切片和深層成像等功能,這兩個(gè)優(yōu)勢極大地促進(jìn)了研究者們對(duì)于完整大腦深處神經(jīng)的了解與認(rèn)識(shí)。2019年,JeromeLecoq等人從大腦深處的神經(jīng)元成像、大量神經(jīng)元成像、高速神經(jīng)元成像這三個(gè)方面論述了相關(guān)的MPM技術(shù)。想要將神經(jīng)元活動(dòng)與復(fù)雜行為聯(lián)系起來,通常需要對(duì)大腦皮質(zhì)深層的神經(jīng)元進(jìn)行成像,這就要求MPM具有深層成像的能力。激發(fā)和發(fā)射光會(huì)被生物組織高度散射和吸收是限制MPM成像深度的主要因素,雖然可以通過增加激光強(qiáng)度來解決散射問題,但這會(huì)帶來其他問題,例如燒壞樣品、離焦和近表面熒光激發(fā)。增加MPM成像深度比較好的方法是用更長的波長作為激發(fā)光。多光子顯微鏡的分辨率比傳統(tǒng)的單光子共聚焦要低的多。美國在體多光子顯微鏡作用

中國市場多光子顯微鏡進(jìn)出口貿(mào)易趨勢。激光掃描多光子顯微鏡成像分辨率

單光子激發(fā)熒光的過程,就是熒光分子吸收一個(gè)光子,從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),躍遷以后,能量較大的激發(fā)態(tài)分子,通過內(nèi)轉(zhuǎn)換把部分能量轉(zhuǎn)移給周圍的分子,自己回到比較低電子激發(fā)態(tài)的比較低振動(dòng)能級(jí)。處于比較低電子激發(fā)態(tài)的比較低振動(dòng)能級(jí)的分子的平均壽命大約在10s左右。這時(shí)它不是通過內(nèi)轉(zhuǎn)換的方式來消耗能量,回到基態(tài),而是通過發(fā)射出相應(yīng)的光量子來釋放能量,回到基態(tài)的各個(gè)不同的振動(dòng)能級(jí)時(shí),就發(fā)射熒光。因?yàn)樵诎l(fā)射熒光以前已經(jīng)有一部分能量被消耗,所以發(fā)射的熒光的能量要比吸收的能量小,也就是熒光的特征波長要比吸收的特征波長來的長。激光掃描多光子顯微鏡成像分辨率