熒光壽命成像有幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：1.不需要考慮跳色的影響，從而免去了計(jì)算和去除跳色雜質(zhì)信號(hào)的麻煩；去除跳色雜質(zhì)的準(zhǔn)確性很大程度上依賴于信噪比、成像流程的設(shè)計(jì)和控制、以及跳色信號(hào)估算的算法，這些因素使得通過穩(wěn)態(tài)光強(qiáng)度測(cè)量熒光壽命成像的精確度在很多時(shí)候受到質(zhì)疑。2.穩(wěn)態(tài)光強(qiáng)度的熒光壽命成像測(cè)量很容易受熒光標(biāo)記光漂白或是激發(fā)光散射背景的影響,而這些因素對(duì)FLIM-FRET的測(cè)量影響相對(duì)較低。3.熒光壽命成像可以定量的區(qū)分參與FRET和沒有參與FRET的分子數(shù)量，這樣深入的定量分析是穩(wěn)態(tài)光強(qiáng)度方法做不到的。生物發(fā)光與熒光成像相同點(diǎn)是都需要對(duì)細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記。湖北化學(xué)熒光壽命成像

作為熒光成像中除光譜和強(qiáng)度之外的新維度，當(dāng)前，熒光壽命成像主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：用于樣品分離，如利用不同染料熒光壽命的差異將不同組織、正常與病變細(xì)胞等有效分離。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)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。湖北化學(xué)熒光壽命成像熒光壽命取決于熒光分子所處的微環(huán)境。

熒光壽命成像FLIM所面臨的挑戰(zhàn)：在數(shù)據(jù)處理上，由于曲線擬合迭代過程的需求，計(jì)算成本較其他成像方案更高。在成像原理上，熒光壽命受多種外界因素影響，這些因素包括分子相互作用、pH值、溫度和粘滯阻力等，很難對(duì)這些參數(shù)控制變量，使得測(cè)量熒光壽命存在交叉干擾問題。此外，與普通光學(xué)顯微技術(shù)類似，介質(zhì)光散射影響成像信噪比及空間分辨率，成像深度受到限制。FLIM已經(jīng)在系統(tǒng)裝置、熒光探針和數(shù)據(jù)處理算法等方面得到了較快的發(fā)展，這也使得熒光壽命成像FLIM在對(duì)細(xì)胞微環(huán)境成像和生物代謝監(jiān)測(cè)發(fā)揮出不可替代的作用。結(jié)合多種先進(jìn)成像系統(tǒng)，如雙光子成像、結(jié)構(gòu)光照明等，可進(jìn)一步提升熒光壽命成像FLIM的分辨率和測(cè)量精度。另一方面，提升熒光壽命解調(diào)的算法性能，將壓縮感知、深度學(xué)習(xí)等熱點(diǎn)算法與FLIM結(jié)合，也同樣對(duì)FLIM的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。總的來說，熒光壽命成像FLIM的發(fā)展很好地彌補(bǔ)了基于強(qiáng)度成像的問題，對(duì)生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)有著重要的意義。

受光學(xué)衍射極限的限制，熒光顯微技術(shù)的空間分辨率只能達(dá)到200納米左右，難以滿足生命科學(xué)研究的需要。而對(duì)于熒光壽命成像來說，其空間分辨率受衍射極限的影響尤為嚴(yán)重。熒光壽命成像是一個(gè)新興的研究領(lǐng)域，尋求具有高度原創(chuàng)性的技術(shù)原理與方案，并率先解決熒光壽命成像在生命科學(xué)應(yīng)用中存在的難題，具有重大的科學(xué)意義與應(yīng)用價(jià)值。一種熒光壽命成像方法，所述方法包括下述步驟：對(duì)標(biāo)記于樣品中的光開關(guān)染料分子進(jìn)行稀疏激勵(lì)；激發(fā)樣品中被激勵(lì)的光開關(guān)染料分子，收集被激發(fā)的光開關(guān)染料分子所發(fā)射的光子并記錄光開關(guān)染料分子的熒光圖像，對(duì)熒光圖像中的光開關(guān)染料分子進(jìn)行質(zhì)心定位；對(duì)在質(zhì)心定位處接收到的光子進(jìn)行計(jì)數(shù)，確定被激發(fā)的光開關(guān)染料分子的熒光壽命；結(jié)合得到的光開關(guān)染料分子的質(zhì)心定位結(jié)果和熒光壽命，構(gòu)建熒光壽命圖像。熒光壽命成像具有200 nm的空間分辨率和皮秒量級(jí)的時(shí)間分辨率。

熒光壽命成像分析：熒光壽命是用于幾種生物測(cè)定的穩(wěn)健參數(shù)。它有可能替代傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，如吸收法、冷光法或熒光強(qiáng)度法3。熒光團(tuán)物理化學(xué)環(huán)境的任何變化都會(huì)導(dǎo)致熒光壽命的改變?？赏ㄟ^各種機(jī)制來研發(fā)基于壽命的分析，例如簡(jiǎn)單的結(jié)合測(cè)定，涉及到兩個(gè)組分的結(jié)合（一個(gè)被熒光標(biāo)記）而引起FLT的變化。另一種機(jī)制是猝滅釋放型測(cè)定，涉及大量過量存在的猝滅物質(zhì)，其具有低而有限的熒光。一旦熒光化合物被釋放（通過酶促反應(yīng)或與互補(bǔ)DNA結(jié)合），系統(tǒng)的壽命就會(huì)改變。FLT可與FRET（熒光共振能量轉(zhuǎn)移）分析結(jié)合用于能量轉(zhuǎn)移效率測(cè)量。熒光壽命成像不需要考慮跳色的影響，從而免去了計(jì)算和去除跳色雜質(zhì)信號(hào)的麻煩；湖北化學(xué)熒光壽命成像

影響熒光壽命成像測(cè)量的因素：高濃度樣品，高濃度的分子之間相互作用而發(fā)生活性阻礙現(xiàn)象。湖北化學(xué)熒光壽命成像

熒光壽命成像：熒光壽命是熒光團(tuán)在發(fā)射熒光光子返回基態(tài)之前保持其激發(fā)態(tài)的平均時(shí)間長(zhǎng)度。這取決于熒光團(tuán)的分子組成和納米環(huán)境。熒光壽命成像將壽命測(cè)量與成像相結(jié)合：對(duì)每個(gè)圖像像素以測(cè)得的熒光壽命進(jìn)行顏色編碼，產(chǎn)生額外的圖像反差。因此，熒光壽命成像可以提供關(guān)于熒光分子空間分布的信息和有關(guān)其生化狀態(tài)或納米環(huán)境的信息。有很多技術(shù)可以在顯微鏡環(huán)境中檢測(cè)熒光壽命。常見的的是基于供體（受體光漂白，F(xiàn)RET AB）或受體（敏化發(fā)射，F(xiàn)RET SE）熒光強(qiáng)度的技術(shù)。湖北化學(xué)熒光壽命成像

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