熒光終生成像簡便易行

來源：發布時間：2024-12-19

（論文部分內容摘抄）

熒光壽命成像顯微鏡(FLIM)測量熒光衰減的空間分布，可以是時間域的，也可以是頻域的。根據光探測器類型和所采用的獲取方法，每種方法都有優缺點。

熒光通常被用作光致發光的同義詞，盡管光致發光通常包括熒光和磷光。這兩個術語都描述了吸收較高能量的光并在隨后以較低能量重新發射的過程。本文中，熒光和光致發光這兩個術語可以互換。根據染料的不同，光子能量的吸收不是瞬時的。相反，吸收需要一定的時間，發射過程也是如此，即在停止激發后，染料繼續發出光的小段時間。這種發射衰減過程被稱為衰減速率或壽命，是染料及其特定光譜行為的一個基本特征。

發射過程總是可以用隨時間變化的指數衰減來描述，雖然通常需要幾個指數因子來正確描述觀測到的行為。熒光壽命可以提供有關染料或其直接環境的額外信息，這種行為的可預測性經常被用作傳感應用的基礎。

例如，有些熒光染料在激發后將其多余的能量非光學地轉移到另一個染料分子(如果它在附近)，從而導致所謂的福斯的振能量轉移(FRET)。FRET縮短了衰變速率用于測量分子之間的相互作用，例如，表明蛋白質的二聚化等過程是細胞內的行為。FRET，作為一種測量方法，是公認的研究細胞內過程。不幸的是，該用于FRET的兩種染料--能量的供體和接受體--必須具有重疊的光譜特性，才能作為FRET對。因此，標準的測量過程更加耗時，因為必須在受體漂白之前和之后測量供體熒光，以避免對FRET 效率進行必要的測量。這種效率是兩個分子之間距離的一種確定方法。另一種方法是測量供體熒光壽命，因為將這些結果與對照實驗的壽命進行比較可以提供相同的信息。 from clipboard

自1990年代初以來，文獻中已經描述了能夠測量熒光衰減空間分布的基于照相機的系統。同時，縮寫FLIM已經成為熒光終生成像或熒光終身成像顯微鏡的既定術語。熒光壽命圖像是如何獲得的?從技術角度看，這可以在時間域或頻率域中實現，每種方法都表現出優缺點，這取決于所采用的光探測器類型和獲取方法。

時域中的FLIM，激發停止后隨時間的熒光的理想響應，熒光衰減可通過多種途徑獲得。內源熒光測量鈴蘭切片樣品(波長=447納米，調制=30兆赫)左圖顯示熒光強度。中圖給出基于相位角的熒光壽命分布，使用從500納秒到4納秒的假彩色編碼。右圖顯示與熒光強度加權后的壽命圖像，使用相同的假彩色編碼。加權抑制了嘈雜的壽命值。 from clipboard