2020年12月22日,臨研所、病理科和科研處邀請北京大學王愛民副教授做了題目為“新一代微型雙光子顯微成像系統介紹及其在臨床醫療診斷”的學術報告。學術報告由臨研所醫學實驗研究平臺潘琳老師主持。王愛民,北京大學信息科學技術學院副教授,畢業于北京大學物理系,獲學士、碩士學位,后于英國巴斯大學物理系獲博士學位。該研究組研發的微型雙光子顯微鏡,第1次在國際上獲得了小鼠大腦神經元和神經突觸清晰穩定的動態信號,該成果獲得了2017年度“中國光學進展”和“中國科學進展”,并被NatureMethods評為2018年度“年度方法--無限制行為動物成像”。目前,該研究組正在研究新一代雙光子顯微成像技術在臨床診斷中的應用,為未來即時病理、離體組織檢測、術中診斷等提供新的影像手段和分析方法。優勢來源于其雙光子光源的非線性光學效應。美國ultima2PPLUS雙光子顯微鏡熒光探測
配合雙光子激發技術,激光共聚掃描顯微鏡則能更好得發揮功效。那么,什么是雙光子激發技術呢?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生雙光子激發,產生熒光,該點產生的熒光再次穿過物鏡,被光探頭接收,從而達到逐點掃描的效果。進口激光熒光雙光子顯微鏡供應商聯系方式雙光子顯微鏡放大倍數是多少?
光學顯微鏡從1590年發明以來,不斷發展,促進生命科學日新月異的發現,幫助人類逐層打開生命本質的大門。同時,生命科學的發展不斷給光學顯微鏡提出新的要求,促使成像理論和技術持續更新迭代。科學進入21世紀,人們已經不滿足于在體外研究細胞和組織,需要能夠更真實地探索生命,在體內實時觀察細胞的發生和變化。此時,雙光子顯微鏡進入了科學家的視野。在高光子密度的情況下,熒光分子可以同時吸收兩個長波長的光子,然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(圖1)。如煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH),在單光子激發時,在波長為350nm光的激發下發出450nm熒光;而在雙光子激發時,可采用700nm的激發光得到450nm熒光。
首先,雙光子成像采用波長范圍約在700~1000 nm的近紅外光激發,在組織中的散射系數較小,穿透性很好,因此非常適合厚樣本的觀察。同時,由于是近紅外光激發,也能避免樣品中激發波長較短的自發熒光物質的干擾,可獲得較強的熒光信號(如下圖)。所以雙光子成像具有較深的穿透力和較小的光毒性。通常在活物腦組織中雙光子顯微鏡有效成像深度可達200~500 μm,能夠較好地進行三維成像。雙光子成像的另一大優勢在于精確的空間點聚焦性。一般條件下,物質只會被單光子激發,只有在光子密度足夠高的情況下,物質才會吸收兩個光子從而被激發,所以,雙光子只會在光子密度蕞高的物鏡焦點附近發生,很少產生焦平面外的雜散光(如下圖)。這種性質既提高了成像質量,也降低了樣本的光漂白、光損傷區域。基于這些優勢,使得雙光子顯微鏡非常適合對活細胞、活組織進行長時間在體成像。雙光子顯微鏡不需要共聚焦細孔,提高了熒光檢測效率。
臨研所、病理科和科研處邀請北京大學王愛民副教授在2020年12月22日做了題目為“新一代微型雙光子顯微成像系統介紹及其在臨床醫療診斷”的學術報告。學術報告由臨研所醫學實驗研究平臺潘琳老師主持。王愛民,北京大學信息科學技術學院副教授,畢業于北京大學物理系,獲學士、碩士學位,后于英國巴斯大學物理系獲博士學位。該研究組研發的微型雙光子顯微鏡,第1次在國際上獲得了小鼠大腦神經元和神經突觸清晰穩定的動態信號,該成果獲得了2017年度“中國光學進展”和“中國科學進展”,并被NatureMethods評為2018年度“年度方法--無限制行為動物成像”。目前,該研究組正在研究新一代雙光子顯微成像技術在臨床診斷中的應用,為未來即時病理、離體組織檢測、術中診斷等提供新的影像手段和分析方法。雙光子顯微鏡知多少。國外ultimainvestigator雙光子顯微鏡分辨率
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、進行直接成像監測。美國ultima2PPLUS雙光子顯微鏡熒光探測
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,由于雙光子激發效應只能發生在物鏡的焦點處,因此掃描精度極高,還可以提高激發光效率,減少掃描點以外的熒光物質的消耗。美國ultima2PPLUS雙光子顯微鏡熒光探測