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佛山化學(xué)熒光壽命成像制造

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-03-15

熒光壽命成像這種技術(shù)相對(duì)較新,涉及到同時(shí)在圖像的每個(gè)像素處確定熒光衰減時(shí)間的空間分布。它基于熒光團(tuán)的熒光壽命取決于其分子環(huán)境而并非濃度的事實(shí)。它可以用于無(wú)法控制局部探針濃度的熒光顯微鏡中。熒光壽命成像(FLIM)可用于測(cè)量分子環(huán)境參數(shù),通過(guò)熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)進(jìn)行的蛋白質(zhì)相互作用,并可以通過(guò)細(xì)胞和組織的自發(fā)熒光來(lái)測(cè)量其代謝狀態(tài)。分子環(huán)境參數(shù)可以通過(guò)因熒光淬滅或熒光團(tuán)的構(gòu)象變化而引起的壽命變化來(lái)測(cè)量。FLIM可用于多種生物應(yīng)用,包括組織表面掃描、組織類(lèi)型繪圖、光動(dòng)力治理、DNA芯片分析、皮膚成像等。熒光的特性包含有:熒光激發(fā)和發(fā)射光譜、熒光強(qiáng)度、量子效率、熒光壽命等。佛山化學(xué)熒光壽命成像制造

分子的熒光壽命在幾納秒至幾百納秒之間,因此,測(cè)量熒光壽命成像需要極快響應(yīng)時(shí)間的探測(cè)器。如今主要存在兩類(lèi)方案:一是時(shí)域測(cè)量,由一束窄脈沖將熒光分子激發(fā)至較高能態(tài)S1,接著測(cè)量熒光的發(fā)射幾率隨時(shí)間的變化。典型的時(shí)域測(cè)量方法有TCSPC和時(shí)間門(mén)(TG)兩種。TCSPC利用快速秒表測(cè)量激發(fā)脈沖與探測(cè)熒光之間的時(shí)間差。使用高重復(fù)脈沖激發(fā)光激發(fā)樣品,在每一個(gè)脈沖周期內(nèi),較多激發(fā)熒光分子發(fā)出一個(gè)光子,然后記錄光子出現(xiàn)的時(shí)刻,并在該時(shí)刻記錄一個(gè)光子,再下一個(gè)脈沖周期內(nèi)也是相同的情況,經(jīng)過(guò)多次計(jì)數(shù)可以得到熒光光子隨時(shí)間的分布曲線(xiàn)。相似的,TG則探測(cè)不同時(shí)間窗口內(nèi)的熒光強(qiáng)度,通過(guò)曲線(xiàn)擬合得到熒光壽命。二是頻域測(cè)量,對(duì)連續(xù)激發(fā)光進(jìn)行振幅調(diào)制后,分子發(fā)出的熒光強(qiáng)度也會(huì)受到振幅調(diào)制,兩個(gè)調(diào)制信號(hào)之間存在與熒光壽命相關(guān)的相位差,因此可以測(cè)量該相位差計(jì)算熒光壽命。佛山化學(xué)熒光壽命成像制造熒光壽命成像通常來(lái)講是一定的,不受激發(fā)光強(qiáng)度、熒光團(tuán)濃度等因素的影響。

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。熒光團(tuán)在光譜上非常相似(max 580 vs 573)無(wú)法分離,但它們?cè)跓晒鈮勖喜町惷黠@。作為生物傳感器,如評(píng)價(jià)藥物/理化條件對(duì)細(xì)胞的影響、Ca+震蕩等。充分拓展了壽光命成像的使用范圍,實(shí)現(xiàn)可相互驗(yàn)證的多維度樣品成像。實(shí)現(xiàn)真正的生物動(dòng)力學(xué)分析和功能成像。熒光壽命成像的發(fā)展很好地彌補(bǔ)了基于強(qiáng)度成像的問(wèn)題,對(duì)生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)有著重要的意義。

熒光壽命取決于熒光分子所處的微環(huán)境,通過(guò)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(guò)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。熒光壽命成像特別適用于新材料、光子學(xué)、光伏、光催化、生物材料的原理探究和設(shè)計(jì)優(yōu)化。

為什么說(shuō)熒光壽命成像技術(shù)是先進(jìn)的?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(guò)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(wú)損檢測(cè)技術(shù),無(wú)需解剖或?qū)iT(mén)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(FLIM)可用于測(cè)量分子環(huán)境參數(shù),通過(guò)熒光共振能量轉(zhuǎn)移進(jìn)行的蛋白質(zhì)相互作用。浙江單分子熒光壽命成像費(fèi)用

生物發(fā)光與熒光壽命成像不同點(diǎn):產(chǎn)生光子的原理不同。佛山化學(xué)熒光壽命成像制造

熒光壽命成像技術(shù)是如何應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)中的?隨著近年來(lái)對(duì)蛋白及分子功能研究的不斷深入,科研工作者除對(duì)多色成像、鈣成像等功能成像的需求日漸增多之外,對(duì)熒光壽命成像的需求也逐漸增加,而熒光壽命成像能提供除熒光強(qiáng)度、熒光光譜信息之外的熒光分子的壽命信息,可用于分子間相互作用(FRET)、分子所處微環(huán)境的離子濃度(如Ca2+、pH)及細(xì)胞代謝水平的改變等測(cè)量,并可拆分光譜重疊的熒光染料及染料和自發(fā)熒光,還可以結(jié)合熒光相關(guān)光譜對(duì)單分子實(shí)現(xiàn)熒光壽命相關(guān)光譜FLCS的測(cè)量。熒光壽命成像擴(kuò)展了傳統(tǒng)熒光成像的維度,是功能成像的理想工具,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。佛山化學(xué)熒光壽命成像制造

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