熒光壽命(FLT)是熒光團在發(fā)射光子并返回基態(tài)之前花費在激發(fā)態(tài)的時間。根據(jù)熒光基團的不同,F(xiàn)LT可以從皮秒到數(shù)百納秒不等。熒光團群的壽命是指經(jīng)熒光或非輻射過程的能量損失后,激發(fā)態(tài)分子數(shù)量以指數(shù)方式衰減到原始數(shù)量的N / e(36.8%)的時間。熒光壽命是熒光團的固有屬性。FLT不依賴于熒光團濃度、樣品吸收、樣品厚度、測量方法、熒光強度、光漂白和/或激發(fā)強度。它受外部因素影響,如溫度、極性和熒光淬滅劑的存在。熒光壽命對依賴于熒光團結構的內部因素敏感。市場上熒光壽命的測量方式可分為時域法和頻域法。深圳紅外熒光壽命成像哪家實惠
時域法熒光壽命的測量和熒光壽命成像主要有時間相關單光子計數(shù)法(time correlated single photon counting, TCSPC)、門控探測法(time-gated detection)、條紋相機測量法(streak-FLIM)、頻閃技術等四種常見的方法。TCSPC是目前測量熒光壽命的主要技術,同軸脈沖光源發(fā)出的脈沖光引起起始光電倍增管產(chǎn)生電信號,該信號通過恒分信號甄別器1啟動時幅轉換器(time-amplitude converter,TAC),時幅轉換器產(chǎn)生一個隨時間線性增長的電壓信號。此外,同軸脈沖光源發(fā)出的脈沖光通過激發(fā)單色器后到達樣品池,樣品產(chǎn)生的熒光信號再經(jīng)過發(fā)射單色器到達終止光電倍增管,由此產(chǎn)生的電信號經(jīng)由恒分信號甄別器2到達時幅轉換器并使其停止工作。此時,時幅轉換器根據(jù)累積電壓輸出一個數(shù)字信號并在多通道分析儀(multi-channel analyzer)的相應時間通道計入一個信號,表明檢測到壽命為該時間的一個光子。經(jīng)過幾十萬次的重復后,不同的時間通道累積下來的光子數(shù)目不相同。上海熒光壽命成像在種類繁多的顯微技術中,熒光壽命顯微成像技術被普遍地應用于生物學研究及臨床診斷等領域。
在使用TCSPC測量熒光壽命的過程中,需要調節(jié)樣品的熒光強度,確保每次激發(fā)后較多只有一個熒光光子到達終止光電倍增管。TCSPC方法的突出優(yōu)點是靈敏度高、測量結果準確、系統(tǒng)誤差小。采用該技術對樣品進行熒光壽命成像時,必須逐點測量樣品的熒光壽命,而每一點的測量時間又比較長,因此,通常認為該技術不太適合熒光壽命測量。不過,近年來,隨著TCSPC技術和固體超快激光技術的發(fā)展,TCSPC技術已具備快速測量熒光壽命的條件。通過與激光共聚焦顯微鏡的結合,可以對樣品進行熒光壽命成像的測量。
典型的熒光壽命成像包括從感興趣區(qū)域(ROI)的共焦圖像中提取1-,2-或3-衰減時間。限制熒光團的衰減速率可能是任意的,而且很復雜,因為在細胞環(huán)境中存在幾種衰減速率。對于相量圖,關于選擇哪種衰減模型以及評估擬合優(yōu)度的挑戰(zhàn)性決定已成為過去。在相量圖中,所有原始FLIM數(shù)據(jù)在向量空間中均表示為相位和幅度。圖像中的每個像素都轉換為相量圖中的一個點。單獨于其在圖像中的位置,具有相似衰減特征的像素在相量圖中形成群集??梢栽诖岁嚵兄羞x擇不同的相量簇,并在標注中反向注釋對應的像素。熒光壽命是熒光基團在通過發(fā)射熒光光子返回基態(tài)之前在其激發(fā)態(tài)下保持平均多長時間的量度。
熒光壽命成像 (FLIM)通過建立檢測到的熒光事件的直方圖來確定壽命??娠@示單指數(shù)或多指數(shù)熒光衰減。數(shù)值曲線擬合表示熒光壽命和振幅(即檢測到的光子數(shù))。由于FRET減少了供體壽命,因此如果無FRET的供體壽命已知,就可以量化FRET發(fā)生的程度。該供體壽命τ作為分析FRET樣品的一定參考。因此,F(xiàn)LIM-FRET為內部參照—這一特點減少了基于強度測量FRET時的很多缺點。由于其熒光壽命是染料的固有特性,因此對其他不利影響(如光漂白、圖像明暗處理、不同濃度或表達水平)具有普遍的不變性。使用基于強度的FRET測量的主要限制是所有可觀察的供體分子都經(jīng)歷FRET的基本假設。通常情況并非如此。供體分子這種變化的“非結合”組分給測量的FRET效率帶來了相當大的不確定性,使得無法在實驗之間進行比較。熒光壽命成像克服了這一缺點。熒光壽命(FLT)是熒光團在發(fā)射光子并返回基態(tài)之前花費在激發(fā)態(tài)的時間。深圳紅外熒光壽命成像哪家實惠
影響熒光壽命成像測量的因素有哪些?深圳紅外熒光壽命成像哪家實惠
熒光分子受激發(fā)后發(fā)光,熒光壽命量化了發(fā)光的衰減率。該特征時間不但取決于特定的熒光團,還取決于其環(huán)境,分子相互作用影響弛豫過程并改變熒光團的壽命。熒光壽命是微環(huán)境的相對參數(shù),不受環(huán)境吸收、樣本濃度等因素影響,因此能夠對生物組織環(huán)境中的 p H 值水平、離子濃度、氧分子濃度等微環(huán)境狀態(tài)進行高精度檢測。熒光壽命顯微成像(FLIM),可以定位不同的分子及濃度分布,在生物,材料,半導體領域具有重要的應用價值。熒光壽命成像原理及應用說明:熒光壽命是指分子受到光脈沖激發(fā)后返回基態(tài)之前在激發(fā)平均停留的時間,處于激發(fā)態(tài)的熒光分子在從激發(fā)到基態(tài)的過程中發(fā)射熒光釋放能量。熒光壽命取決于熒光分子所處的微環(huán)境,通過對樣品熒光壽命的測量和成像可以定量獲取樣品的功能信息。深圳紅外熒光壽命成像哪家實惠
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