共聚焦顯微可以呈現這么漂亮的圖像,是不是什么樣品都可以用共聚焦顯微鏡拍拍拍.....得到各種各樣清晰漂亮的圖像呢?答案是否定的,任何事物都有優缺點,何況一臺儀器呢,共聚焦顯微鏡也是有自己的局限,共聚焦有哪些局限呢:1.共聚焦顯微鏡只能拍攝約200um以內的的樣品,對于厚的或者樣品不能進拍攝;2. 共聚焦顯微鏡由于是逐點進行掃描,對樣品的光毒性還是比較大的,特別是拍攝活細胞樣品時就更容易對樣品進行淬滅;3. 由于光照射的區域幾乎能通過這個Z軸的層面,所以對于空間定點光刺激的實驗定點位置就不是特別精確;并且激光共聚焦顯微鏡沒有純紫外進行激發,對于一些特殊激發波長的實驗,效率非常低。雙光子顯微鏡的基本原理是: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。雙光子激發需要很高的光子密度,為了不損傷細胞,雙光子顯微鏡使用高能量鎖模脈沖激光器。這種激光器發出的激光具有很高的峰值能量和很低的平均能量,其脈沖寬度只有 100 飛秒,而其周期可以達到 80至100兆赫茲。雙光子顯微鏡使用的是高能量鎖模脈沖器。國內ultimainvestigator雙光子顯微鏡成像原理
王愛民副教授結合工作實例,展示了雙光子顯微鏡的研發與應用。歷經3年多的協同奮戰,成功研制新一代高速分辨微型化雙光子熒光顯微鏡,重量只為2.2克,這一微型顯微鏡獲取了小鼠在自由行為過程中大腦神經元和神經突觸活動清晰、穩定的圖像,該顯微鏡適于佩戴在小動物頭部,可實時記錄數十個神經元、上千個神經突觸的動態信號,在大型動物上,還可望實現多探頭佩戴、多顱窗不同腦區的長時程觀測。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。熒光激光雙光子顯微鏡商家雙光子顯微鏡非常適合對細胞組織進行長時間在體成像。
從雙光子的原理和特點我們就可以明顯的得出雙光子的優點:☆光損傷小:由于雙光子顯微鏡使用的是可見光或近紅外光作為激發光源,這一波段的光對細胞和組織的光損傷小,適用于長時間的研究;☆穿透能力強:相對于紫外光,可見光和近紅外光都具有更強的穿透能力,因而受生物組織散射的影響更小,解決對生物組織中深層物質的層析成像研究問題;☆高分辨率:由于雙光子吸收截面很小,只有在焦平面很小的區域內可以激發出熒光,雙光子吸收局限于焦點處的體積約為波長3次方的范圍內;☆漂白區域小:由于激發只存在于交點處,所以焦點以外的區域都不會發生光漂白現象;☆熒光收集率高:與共聚焦成像相比,雙光子成像不需要光學濾波器(共焦),這樣就提高了對熒光的收集率,而收集率的提高直接導致圖像對比度的提高;☆圖像對比度高:由于熒光波長小于入射波長,因而瑞利散射產生的背景噪聲只有單光子激發時的1/16,降低了散射的干擾;☆光子躍遷具有很強的選擇激發性,所以可以對生物組織中一些特殊物質進行成像研究;
相比普通的顯微鏡電子顯微鏡可以觀察尺度更小的東西,冷凍電鏡更是可以觀察有活性的生物大分子,而雙光子顯微鏡有什么優勢呢?它能做到什么普通光學顯微鏡做不到的事情嗎?原來,雙光子顯微鏡可以精確穿透較厚標本進行定點、***觀察!由于電磁波的波長越短,粒子性越強,受散射影響也就越大。雙光子顯微鏡將激發光源改為長波長激光,在增加了激光的穿透性的同時還減少了對細胞的毒性。除此之外,因為只有物鏡焦點處能發生雙光子激發效應,所以掃描的精確度極高,也能提高激發光效率,減少被掃描點之外的熒光物質消耗。雙光子顯微鏡在組織透明化成像中應用;
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。雙光子顯微鏡不需要共聚焦,提高了熒光檢測效率。國外ultimainvestigator雙光子顯微鏡熒光壽命計數
雙光子顯微鏡放大倍數是多少?國內ultimainvestigator雙光子顯微鏡成像原理
由于在重大工程、工業裝備和質量保證、基礎科研中,儀器儀表都是必不可少的基礎技術和裝備重點,除傳統領域的需求外,新興的智能制造、離散自動化、生命科學、新能源、海洋工程、軌道交通等領域也會產生巨大需求。中國的新型工業化進程,信息化和工業化融合的進一步加深,帶動各個工業領域對于nVista,nVoke,3D bioplotte,invivo等產品的需求。生物科技,醫藥科技領域內的技術開發、技術咨詢、技術服務、技術轉讓,實驗室設備、儀器儀表、醫療器械、計算機、軟件及輔助設備銷售,計算機數據處理,貨物及技術進出口業務。 成像平臺: 1. Inscopix自由活動超微顯微成像系統 2. DiveScope多通道內窺鏡系統 3. 雙光子顯微鏡 動物行為學平臺: 1. PiezoSleep無創睡眠檢測系統 2. 自身給藥、條件恐懼、斯金納、睡眠剝奪、跑步機、各類經典迷宮等 神經電生理: 1.NeuroNexus神經電極 2.多通道電生理信號采集系統 3.膜片鉗系統 4.AO功能神經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 科研/臨床級3D打印 1. 德國envisionTEC 3D Bioplotter生物打印機 2. 韓國Invivo醫療級生物打印機等。產品普遍運用于工業、農業、交通、科技、環保、**、文教衛生、大家生活等各個領域,在旺盛市場需求的帶動下和我國宏觀調控政策的引導下,我國儀器儀表行業的發展有了長足的進步空間。盡管在我國相關政策的引導和支持下,我國儀器儀表行業得到了飛速發展。但是從銷售整體上看,我國的儀器儀表行業還是落后于國際水平的。重點技術缺乏、高精尖產品嚴重依賴進口、儀器儀表產品同質化嚴重、生產工藝落后、研發能力弱、精度不高等問題的凸顯,為儀器儀表行業的發展帶來了嚴峻的挑戰。國內ultimainvestigator雙光子顯微鏡成像原理