美國嚙齒類多光子顯微鏡原理

來源: 發(fā)布時間:2021-11-05

針對雙光子熒光顯微鏡的特點,從理論上分析雙光子成像特點,并搭建一套時間、空間分辨率高,能實時、動態(tài)、多參數(shù)測量的雙光子熒光顯微鏡系統(tǒng)。具體系統(tǒng)應實現(xiàn)∶(1)能對不同染料的雙光子熒光進行探測;(2)用特定染料對樣品標記以后,能實現(xiàn)雙光子熒光的三維成像;(3)通過實驗的研究,改進雙光子熒光顯微成像系統(tǒng);(4)在保證成像質量的前提下,簡化整個系統(tǒng),使得實驗操作方便、安全。單光子激發(fā)熒光的過程,就是熒光分子吸收一個光子,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)轉換把部分能量轉移給周圍的分子,自己回到比較低電子激發(fā)態(tài)的比較低振動能級。處于比較低電子激發(fā)態(tài)的比較低振動能級像在生物醫(yī)學光學成像研究中顯示了較大的優(yōu)勢。而在顯微成像中,雙光子熒光顯微鏡憑其獨有的優(yōu)點,成為研究細胞結構和功能檢測的重要工具。多光子顯微鏡是衡量一個國家制造業(yè)和高科技發(fā)展水平的重要標準之一。美國嚙齒類多光子顯微鏡原理

美國嚙齒類多光子顯微鏡原理,多光子顯微鏡

某種物質能產(chǎn)生熒光,首要條件是分子必須具有吸收的結構,即生色團(分子中具有吸收特征頻率的光能的基團)。其次,該物質必須具有一定的量子產(chǎn)率和適宣的環(huán)境。我們把分子中發(fā)射熒光的基團稱為熒光團。熒光團一定是生色團,但生色團不一定是熒光團。因為,如果生色團的量子產(chǎn)率等于零,就不能發(fā)射出熒光,處于激發(fā)態(tài)的分子,可以由許多方式(如熱,碰撞)把能量釋放出來,發(fā)射熒光只是其中的一種方式。此外,一種物質吸收光的能力及量子產(chǎn)率又與物質所處的環(huán)境密切相關。美國激光掃描多光子顯微鏡應用未來國產(chǎn)多光子激光掃描顯微鏡替代空間大。

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與傳統(tǒng)的單光子寬視野熒光顯微鏡相比,多光子顯微鏡(MPM)具有光學切片和深層成像等功能,這兩個優(yōu)勢極大地促進了研究者們對于完整大腦深處神經(jīng)的了解與認識。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)元成像這三個方面論述了相關的MPM技術。想要將神經(jīng)元活動與復雜行為聯(lián)系起來,通常需要對大腦皮質深層的神經(jīng)元進行成像,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度來解決散射問題,但這會帶來其他問題,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。

多光子激光掃描顯微鏡行業(yè)發(fā)展,世界多光子激光掃描顯微鏡產(chǎn)業(yè)主要布局在德國和日本,德國是以徠卡顯微系統(tǒng)和蔡司為,而日本以尼康和奧林巴斯公司為,2020年,上述企業(yè)占據(jù)著世界多光子激光掃描顯微鏡市場 64.44%的市場份額,其發(fā)展戰(zhàn)略左右著多光子激光掃描顯微鏡市場的走向。目前世界市場對多光子激光掃描顯微鏡的需求在增長,中國市場這方面的需求增長更快,未來五年多光子激光掃描顯微鏡市場的發(fā)展在中國將具有很大的發(fā)展?jié)摿?。多光子顯微鏡可以進行深層成像,且具有三維成像的能力,可以應用于拍攝不透明的厚樣品。

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單束掃描技術可以高速遍歷大視場(FOV)的神經(jīng)組織:使用MPM對神經(jīng)元進行成像時,通過隨機訪問掃描—即激光束在整個視場上的任意選定點上進行快速掃描—可以只掃描感興趣的神經(jīng)元,這樣不僅避免掃描到任何未標記的神經(jīng)纖維,還可以優(yōu)化激光束的掃描時間。隨機訪問掃描(圖1)可以通過聲光偏轉器(AOD)來實現(xiàn),其原理是將具有一個射頻信號的壓電傳感器粘在合適的晶體上,所產(chǎn)生的聲波引起周期性的折射率光柵,激光束通過光柵時發(fā)生衍射。通過射頻電信號調(diào)控聲波的強度和頻率從而可以改變衍射光的強度和方向,這樣使用1個AOD就可以實現(xiàn)一維橫向的任意點掃描,利用1對AOD,結合其他軸向掃描技術可實現(xiàn)3D的隨機訪問掃描。但是該技術對樣本的運動很敏感,易出現(xiàn)運動偽影。目前,快速光柵掃描即在FOV中進行逐行掃描,由于利用算法可以輕松解決運動偽影而被普遍的使用。多光子顯微鏡被認為是、完整生物組織成像的手段之一,其成像尺度從分子級別到整個有機體。美國激光掃描多光子顯微鏡應用

多光子顯微鏡中,極短的激光脈沖聚焦在樣品上的緊密點上,激發(fā)熒光團產(chǎn)生圖像。美國嚙齒類多光子顯微鏡原理

儀器儀表是用以檢出、測量、觀察、計算各種物理量、物質成分、物性參數(shù)等的器具或設備。真空檢漏儀、壓力表、測長儀、顯微鏡、乘法器等均屬于儀器儀表。近年來,得益于機械、冶金、石化行業(yè)等儀器儀表服務領域經(jīng)營狀況的好轉,我國儀器儀表制造業(yè)發(fā)展一路向好。中國的新型工業(yè)化進程,信息化和工業(yè)化融合的進一步加深,帶動各個工業(yè)領域對于nVista,nVoke,3D bioplotte,invivo等產(chǎn)品的需求。中國儀器儀表行業(yè)目前正處于高速發(fā)展階段,需要與之相適應的生物科技,醫(yī)藥科技領域內(nèi)的技術開發(fā)、技術咨詢、技術服務、技術轉讓,實驗室設備、儀器儀表、醫(yī)療器械、計算機、軟件及輔助設備銷售,計算機數(shù)據(jù)處理,貨物及技術進出口業(yè)務。 成像平臺: 1. Inscopix自由活動超微顯微成像系統(tǒng) 2. DiveScope多通道內(nèi)窺鏡系統(tǒng) 3. 雙光子顯微鏡 動物行為學平臺: 1. PiezoSleep無創(chuàng)睡眠檢測系統(tǒng) 2. 自身給藥、條件恐懼、斯金納、睡眠剝奪、跑步機、各類經(jīng)典迷宮等 神經(jīng)電生理: 1.NeuroNexus神經(jīng)電極 2.多通道電生理信號采集系統(tǒng) 3.膜片鉗系統(tǒng) 4.AO功能神經(jīng)外科臨床電生理平臺 顯微細胞: 1. UnipicK單細胞挑選及顯微切割系統(tǒng) 科研/臨床級3D打印 1. 德國envisionTEC 3D Bioplotter生物打印機 2. 韓國Invivo醫(yī)療級生物打印機等。產(chǎn)品營銷模式相互配合?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、020、萬物互聯(lián)網(wǎng)、P2P、分享經(jīng)濟等熱門詞匯的出現(xiàn),各個行業(yè)制定相應的措施來順應時代的經(jīng)濟發(fā)展,以爭取更大的發(fā)展市場。而互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)也為儀器儀表行業(yè)參與國際競爭提供了機會,有利于銷售企業(yè)實現(xiàn)技術創(chuàng)新升級。美國嚙齒類多光子顯微鏡原理