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珠海動(dòng)物熒光壽命成像怎么用

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-07-12

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(shí)間不但取決于特定的熒光團(tuán),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(tuán)的壽命。熒光壽命是微環(huán)境的相對(duì)參數(shù),不受環(huán)境吸收、樣本濃度等因素影響,因此能夠?qū)ι锝M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(jìn)行高精度檢測(cè)。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(dǎo)體領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。熒光壽命成像原理及應(yīng)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(shí)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(duì)樣品熒光壽命的測(cè)量和成像可以定量獲取樣品的功能信息。熒光壽命成像可以體現(xiàn)熒光物質(zhì)形貌信息。珠海動(dòng)物熒光壽命成像怎么用

熒光壽命成像可以提供熒光強(qiáng)度(光子數(shù))和光子壽命的空間分布,具有200 nm的空間分辨率和皮秒量級(jí)的時(shí)間分辨率。通過雙光子激發(fā)(結(jié)合飛秒脈沖和共焦顯微鏡)可以直接檢測(cè)熒光和時(shí)間分辨的熒光壽命。這種無損檢測(cè)技術(shù),無需解剖或?qū)iT制造分層樣品,不但可在樣品表面,還可在樣品表面以下實(shí)現(xiàn)深度解析測(cè)量。特別適用于新材料、光子學(xué)、光伏、光催化、生物材料、納米材料和納米復(fù)合材料以及其相關(guān)的原理探究和設(shè)計(jì)優(yōu)化。熒光壽命成像圖像中每一個(gè)像素點(diǎn)在phasor圖上都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。因此我們可以獲取每個(gè)像素點(diǎn)的壽命信息,也可以獲知每一壽命所對(duì)應(yīng)的圖像區(qū)域。江蘇多色熒光壽命成像研發(fā)熒光壽命顯微成像,可以定位不同的分子及濃度分布,在生物,材料,半導(dǎo)體領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

新技術(shù)和新概念的發(fā)展促進(jìn)了數(shù)據(jù)評(píng)估,意味著熒光壽命成像(FLIM)的速度提高了10倍,可以媲美標(biāo)準(zhǔn)共聚焦成像,且操作簡(jiǎn)單。熒光過程提供了兩個(gè)用于成像的測(cè)量參數(shù):強(qiáng)度和熒光壽命。熒光壽命是指分子停留在激發(fā)態(tài)的時(shí)間??梢酝ㄟ^觀察足夠大量的激發(fā)-發(fā)射事件集中來測(cè)量熒光染料的典型壽命。我們可以測(cè)量圖像中所有像素的典型壽命,并將這些數(shù)字記入數(shù)組元素。那就是熒光壽命成像。典型的熒光壽命范圍在0.2到20納秒之間。熒光壽命與熒光染料的濃度無關(guān)。無論樣品結(jié)構(gòu)只有零星熒光染料還是載滿熒光染料:壽命信號(hào)始終相同,并表明在同一環(huán)境中存在相同的熒光染料。因此,熒光壽命不受光漂白的影響。樣品深處的圖像將比表面圖像暗得多——但壽命并沒有改變。這是壽命測(cè)定的主要優(yōu)勢(shì)。

熒光壽命成像是什么?如果分子環(huán)境刺激激發(fā)態(tài)衰變而不發(fā)射光子,則熒光強(qiáng)度會(huì)降低(淬滅)。熒光淬滅是一條單獨(dú)的發(fā)射路徑,因此在動(dòng)力學(xué)上與熒光過程形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。激發(fā)態(tài)存儲(chǔ)現(xiàn)在可以通過一個(gè)以上的過程衰變,從而縮短熒光壽命。這種壽命的改變可用于收集分子環(huán)境的信息。一種特殊類型的淬滅是將激發(fā)能量以非輻射的方式傳遞到相鄰的不同熒光染料中:“熒光共振能量轉(zhuǎn)移”,F(xiàn)RET。此時(shí),不只第1個(gè)熒光染料(供體)變暗,壽命變短,而且第二個(gè)熒光染料(受體)在“錯(cuò)誤的”激發(fā)顏色下開始發(fā)光。由于這種效果的產(chǎn)生需要兩種熒光染料(小于10 nm)的密切接觸,因此將其用作研究分子相互作用的“分子標(biāo)尺”。它也是許多現(xiàn)代FRET生物傳感器的基礎(chǔ)。熒光壽命顯微成像是熒光壽命測(cè)量和熒光顯微技術(shù)的結(jié)合。

市場(chǎng)上熒光壽命的測(cè)量方式可分為時(shí)域法和頻域法,兩者在本質(zhì)上是相通的,測(cè)量精度相近,頻域技術(shù)是時(shí)域法的傅里葉變換的延伸。時(shí)域和頻域技術(shù)在各種顯微壽命成像平臺(tái)中都有應(yīng)用,時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)方法(TCSPC )是常見的時(shí)域技術(shù),而新興的數(shù)字頻域技術(shù)(FastFLIM? )則取代了傳統(tǒng)的模擬頻域技術(shù),憑借其獨(dú)恃的優(yōu)勢(shì)成為應(yīng)用廣的頻域技術(shù)。熒光壽命成像主要通過TCSPC技術(shù)(Time-Correlated Single Photon Counting)實(shí)現(xiàn)。由于TCSPC系統(tǒng),一個(gè)激光脈沖只采集一個(gè)光子信號(hào),所以激光器的重復(fù)頻率決定了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集速度。重頻越高,采集速度越快,數(shù)據(jù)信噪比越好。熒光壽命成像可以用于無法控制局部探針濃度的熒光顯微鏡中。杭州單分子熒光壽命成像訂購(gòu)

利用熒光壽命成像顯微鏡技術(shù)可實(shí)現(xiàn)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)光納米顆粒在活細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)定性。珠海動(dòng)物熒光壽命成像怎么用

熒光壽命成像在生物醫(yī)學(xué)研究和臨床診斷應(yīng)用中的許多場(chǎng)合都對(duì)多光譜分辨提出特殊要求,如在FRET測(cè)量中,要求能同時(shí)測(cè)量供體和受體的熒光強(qiáng)度隨時(shí)間的衰減,多光譜分辨的熒光壽命成像提供了一種新的定量研究手段.目前,基于門控像增強(qiáng)器的多光譜寬場(chǎng)FLIM 技術(shù)一次只能獲得至多兩個(gè)譜段的熒光壽命圖像,而基于TCSPC的多光譜分辨FLIM的成像速度又很低,這些都限制了其應(yīng)用范圍.目前的一個(gè)研究方向是,發(fā)展光譜分辨率高、成像速度快、價(jià)格低廉的多光譜分辨熒光壽命成像顯微技術(shù)。珠海動(dòng)物熒光壽命成像怎么用

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