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(guò)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(guò)一個(gè)以上的過(guò)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(lèi)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(kāi)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。生物熒光壽命成像訂購(gòu)

熒光壽命成像（FLIM）的方法特別適合于體內(nèi)診斷，因?yàn)樗鼈兪菬o(wú)創(chuàng)且無(wú)損的。因此，它們被普遍用于受試者的臨床研究和醫(yī)學(xué)檢查。例如，該技術(shù)可以用于以下領(lǐng)域：皮膚的體內(nèi)診斷：人類(lèi)皮膚的多光子擴(kuò)散層析成像結(jié)合了雙光子激發(fā)和非解掃檢測(cè)，因此，多光子FLIM可以提供組織層的光學(xué)切片圖像，深度可達(dá)100 μm。人皮膚細(xì)胞的體內(nèi)雙光子成像是可能的，而不會(huì)損害組織的活力，可以從亞細(xì)胞分辨率重建三維結(jié)構(gòu)。眼科檢查：眼科FLIM結(jié)合了快速光束掃描和皮秒二極管激光器激發(fā)的功能。該方法非常靈敏，可以記錄人眼眼底（背景）的壽命圖像。通過(guò)這種方式，有可能及早發(fā)現(xiàn)眼部疾病，因?yàn)檫@些疾病通常伴隨著眼底的代謝變化。反過(guò)來(lái)，這些引起內(nèi)源性熒光團(tuán)的熒光衰減參數(shù)的變化。珠海紅外熒光壽命成像研發(fā)在種類(lèi)繁多的顯微技術(shù)中，熒光壽命顯微成像技術(shù)被普遍地應(yīng)用于生物學(xué)研究及臨床診斷等領(lǐng)域。

熒光壽命成像中的熒光壽命及其含義：假定一個(gè)無(wú)限窄的脈沖光(δ函數(shù))激發(fā)n0個(gè)熒光分子到其激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的分子將通過(guò)輻射或非輻射躍遷返回基態(tài)。假定兩種衰減躍遷速率分別為Γ和knr，則激發(fā)態(tài)衰減速率可表示為：其中n(t)表示時(shí)間t時(shí)激發(fā)態(tài)分子的數(shù)目，由此可得到激發(fā)態(tài)物種的單指數(shù)衰減方程。熒光壽命定義為衰減總速率的倒數(shù)：熒光強(qiáng)度正比于衰減的激發(fā)態(tài)分子數(shù)，因此可將上式改寫(xiě)為：其中I0是時(shí)間為零時(shí)的熒光強(qiáng)度，τ為熒光壽命。也就是說(shuō)熒光強(qiáng)度衰減到初始強(qiáng)度的1/e時(shí)所需要的時(shí)間就是該熒光物種在測(cè)定條件下的熒光壽命。實(shí)際上用熒光強(qiáng)度的對(duì)數(shù)對(duì)時(shí)間作圖，直線斜率即為熒光壽命倒數(shù)的負(fù)值。熒光壽命也可以理解為熒光物種在激發(fā)態(tài)的統(tǒng)計(jì)平均停留時(shí)間。事實(shí)上當(dāng)熒光物質(zhì)被激發(fā)后有些激發(fā)態(tài)分子立即返回基態(tài)，有的甚至可以延遲到5倍于熒光壽命時(shí)才返回基態(tài)，這樣就形成了實(shí)驗(yàn)測(cè)定的熒光強(qiáng)度衰減曲線。

與熒光光譜一樣，熒光壽命也是熒光物質(zhì)的一種內(nèi)在特有性質(zhì)，不受熒光物質(zhì)濃度、激發(fā)光強(qiáng)度等因素的影響。熒光壽命成像能在不受熒光強(qiáng)度影響因素影響的條件下，在納米分辨率水平對(duì)蛋白互作進(jìn)行研究，或者通過(guò) FRET 探針研究分子環(huán)境變化，更重要的是其測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高、易重復(fù)。通過(guò)熒光壽命成像還可以對(duì)樣本所處的微環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)、對(duì)樣品組份進(jìn)行分離等等。在傳統(tǒng)的熒光強(qiáng)度和熒光光譜兩個(gè)維度的基礎(chǔ)上，又增加了熒光壽命這一新的成像維度，大幅度拓展了該系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。不同熒光基團(tuán)激發(fā)態(tài)停時(shí)間不同，大多數(shù)生物熒光素的熒光壽命時(shí)間在 0.2 - 20 ns。

熒光壽命是熒光基團(tuán)在通過(guò)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(zhǎng)時(shí)間的量度。不同熒光基團(tuán)激發(fā)態(tài)停時(shí)間不同，大多數(shù)生物熒光素的熒光壽命時(shí)間在 0.2 - 20 ns。熒光壽命檢測(cè)經(jīng)典方法為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)（TCSPC），但由于過(guò)去檢測(cè)硬件的局限和復(fù)雜的使用而沒(méi)有被普遍地應(yīng)用于科學(xué)研究。隨著技術(shù)的發(fā)展，在顯微鏡視野內(nèi)進(jìn)行超快速全像素?zé)晒鈮勖盘?hào)采集的熒光壽命成像成為可能。熒光壽命成像提供了壽命分布的二維圖形視圖。該圖形視圖使任何觀察者都能快速區(qū)分和分離FLIM圖像中的不同壽命種群。相量FLIM分布的解釋很簡(jiǎn)單。因?yàn)槊總€(gè)物種都有特定的相量，所以可以在單個(gè)像素內(nèi)解析多個(gè)分子物種。相量圖如何生成？當(dāng)使用時(shí)間分辨單光子計(jì)數(shù)（TCSPC）系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)時(shí)，相量FLIM分布是從傅立葉變換中得出的（Digman等，2008）。圖像中的每個(gè)像素對(duì)應(yīng)于相量圖中的一個(gè)點(diǎn)。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。生物熒光壽命成像訂購(gòu)

熒光壽命檢測(cè)經(jīng)典方法為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)（TCSPC）。生物熒光壽命成像訂購(gòu)

在使用TCSPC測(cè)量熒光壽命的過(guò)程中，需要調(diào)節(jié)樣品的熒光強(qiáng)度，確保每次激發(fā)后較多只有一個(gè)熒光光子到達(dá)終止光電倍增管。TCSPC方法的突出優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確、系統(tǒng)誤差小。采用該技術(shù)對(duì)樣品進(jìn)行熒光壽命成像時(shí)，必須逐點(diǎn)測(cè)量樣品的熒光壽命，而每一點(diǎn)的測(cè)量時(shí)間又比較長(zhǎng)，因此，通常認(rèn)為該技術(shù)不太適合熒光壽命測(cè)量。不過(guò)，近年來(lái)，隨著TCSPC技術(shù)和固體超快激光技術(shù)的發(fā)展，TCSPC技術(shù)已具備快速測(cè)量熒光壽命的條件。通過(guò)與激光共聚焦顯微鏡的結(jié)合，可以對(duì)樣品進(jìn)行熒光壽命成像的測(cè)量。生物熒光壽命成像訂購(gòu)

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