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進口ultima雙光子顯微鏡成像視野是多少

來源: 發(fā)布時間:2025-06-09

雙光子顯微成像技術不是什么新技術,早在20多年前就有了,目前已經(jīng)在生命科學和材料科學中廣泛應用。幾年前雙光子**過期后,已經(jīng)推出自己的雙光子顯微鏡的廠家估計不少于10家以上。即便如此,世界上很多實驗室都搭雙光子,自己搭的好處有很多,首先是便宜,尤其是實驗室已經(jīng)有飛秒激光器,那就更很省錢了。其次是靈活,可以選擇針對特殊用途的搭配,改動也靈活。結束后的好處就是可以鍛煉隊伍,一趟走下來可以把新手帶出來,后期維護也更加自由。當然壞處也不少,首先是操心,特別是第1次搭的時候,開始要想方案,后來要解決各種實際問題。其次是花時間,加上買配件的時間,比買一臺現(xiàn)成的商業(yè)化雙光子耗時長?,F(xiàn)在已經(jīng)有不少關于如何搭雙光子顯微鏡的文章,各種protocol,大多是老外寫的,中文的較少。其實完全自己搭一套好用的系統(tǒng)還是不容易的,尤其是沒有經(jīng)驗的時候,容易走彎路,多花錢,也多花時間,再加上雙光子的重要器件都需要從國外購買,在國內(nèi)買這些東西耗時較長。因此,我想總結一下我們的經(jīng)驗,貼出來分享,希望能幫到想自己動手的實驗室雙光子顯微鏡放大倍數(shù)是多少?進口ultima雙光子顯微鏡成像視野是多少

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2020年,臨研所、病理科和科研處邀請北京大學王愛民副教授做了題目為“新一代微型雙光子顯微成像系統(tǒng)介紹及其在臨床醫(yī)療診斷”的學術報告。學術報告由臨研所醫(yī)學實驗研究平臺潘琳老師主持。王愛民,北京大學信息科學技術學院副教授,畢業(yè)于北京大學物理系,獲學士、碩士學位,后于英國巴斯大學物理系獲博士學位。該研究組研發(fā)的微型雙光子顯微鏡,第1次在國際上獲得了小鼠大腦神經(jīng)元和神經(jīng)突觸清晰穩(wěn)定的動態(tài)信號,該成果獲得了2017年度“中國光學進展”和“中國科學進展”,并被NatureMethods評為2018年度“年度方法--無限制行為動物成像”。目前,該研究組正在研究新一代雙光子顯微成像技術在臨床診斷中的應用,為未來即時病理、離體組織檢測、術中診斷等提供新的影像手段和分析方法。美國熒光激光雙光子顯微鏡光毒性如果已經(jīng)有了飛秒光,就可以幾套雙光子顯微鏡共享一臺,只需分光即可。

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雙光子吸收理論早在1931年就由諾獎得主MariaGoeppertMayer提出,30年后因為有了激光才得到實驗驗證,但是到WinfriedDenk發(fā)明雙光子顯微鏡又用了將近30年。要理解雙光子的技術挑戰(zhàn)和飛秒激光發(fā)揮的重要作用,首先要了解其中的非線性過程。雙光子吸收相當于和頻產(chǎn)生非線性過程,這要求極高的電場強度,而電場取決于聚焦光斑大小和激光脈寬。聚焦光斑越小,脈寬越窄,雙光子吸收效率越高。對于衍射極限顯微鏡,聚焦在樣品上的光斑大小只和物鏡NA和激光波長有關,所以關鍵變量只剩下激光脈寬?;谝陨戏治觯軌蛞愿咧仡l(100MHz)輸出超短脈沖(100fs量級)的飛秒激光器成了雙光子顯微鏡的標準激發(fā)光源。這也再次說明雙光子顯微鏡的優(yōu)勢:只有焦平面處才能形成雙光子吸收,而焦平面之外由于光強低無法被激發(fā),所以雙光子成像更清晰。WinfriedDenk初使用的光源是染料飛秒激光器(100fs脈寬、630nm可見光波長)。雖然染料激光器對于實驗室演示尚可,但是使用很不方便所以遠未實現(xiàn)商用。很快雙光子顯微鏡的標配光源就變成了飛秒鈦寶石激光器。除了固態(tài)光源優(yōu)勢,鈦寶石激光器還具有較寬的近紅外波長調(diào)諧范圍,而近紅外相比可見光穿透更深,對生物樣品損傷更小。

摻雜可以明顯影響碳點(CDs)的發(fā)射和激發(fā)特性,使雙光子碳點(TP-CDs)具有本征雙光子激發(fā)特性和605nm的紅光發(fā)射特性。在638nm激光照射下,除了長波激發(fā)和發(fā)射外,還可以實現(xiàn)活性氧(ROS)的產(chǎn)生,這為光動力技術提供了巨大的可能性。更重要的是,通過各種表征和理論模擬證實,摻雜誘導的N雜環(huán)在TP-CDs與RNA的親和力中起關鍵作用。這種親和力不僅為實現(xiàn)核仁特異性自我靶向提供了可能,而且通過ROS斷裂RNA鏈解離TP-CDs@RNA復合物,賦予治療過程中的熒光變異。TP-CDs結合了ROS的產(chǎn)生能力、光動力療法(PDT)過程中的熒光變化、長波激發(fā)和發(fā)射特性以及核仁的特異性自靶向性,可以認為是一種結合核仁動態(tài)變化實時處理的智能CDs。在深度組織中以較長時間對細胞成像,雙光子顯微鏡是當前之選。

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其實電子顯微鏡相比于光學顯微鏡的重要優(yōu)勢或者存在的比較大意義,準確的來說,不在于放大倍數(shù),而在于超高的分辨率。這兩者是不同的。通俗的來說,就是進行觀察的時候,除了要將物體放大,還需要能將它與相鄰的其他物體分辨開來。如果兩個相鄰微粒的圖像在光學顯微鏡下,即使放大到很大,看到的可能卻是兩個相交的亮斑(艾里斑),而沒有明顯的界限(更不用說細節(jié)了),這表示是分辨率不夠。拋開分辨率談放大倍數(shù)是沒有意義的。光學顯微鏡的分辨率極限是阿貝極限,約等于光波波長的一半,通常被說成是光學顯微鏡放大極限,其實準確地來說,應該叫做分辨率的極限。而其產(chǎn)生的原因是光的衍射,根本原因是光的波粒二象性。電子衍射實驗證明了電子的波動性,于是用電子代替光的電子顯微鏡成為可能。電子顯微鏡也有多種,題主說的是像REM的。電鏡也存在用衍射規(guī)則觀察的,比如低能電子衍射(LEED)和透射電鏡(TEM)。兩者主要用于觀察晶體,根據(jù)其周期性的特點而生成倒易空間里的衍射圖像,借助elward球或者傅里葉變換就可以轉換到實空間,得到真正的晶體表面圖像了。雙光子顯微鏡使用的是高能量鎖模脈沖器。美國熒光激光雙光子顯微鏡多少錢

雙光子顯微鏡的原理是什么?進口ultima雙光子顯微鏡成像視野是多少

目前,腦科學的研究在全球范圍內(nèi)如火如荼,中國的腦計劃也即將啟動。其中,全景式分析腦連接圖和功能動態(tài)圖的研究成為重點研究方向,如何打破尺度壁壘,將微觀神經(jīng)元和突觸的信息處理和個體行為信息與全腦融合,是該領域亟待解決的關鍵挑戰(zhàn)。2021年1月6日,由北京大學分子醫(yī)學研究所牽頭,北京大學信息科學與技術學院電子系、工程學院和中國人民醫(yī)學科學院組成的跨學科團隊在NatureMethods上在線發(fā)表了一篇題為《大視場、多平面、長程腦成像的微型雙光子拷貝》的文章。本文報道了第二代小型化雙光子熒光顯微鏡FHIRM-TPM2.0。其成像視場是團隊2017年發(fā)布的第1代小型化顯微鏡的7.8倍。同時具有三維成像能力,獲得了小鼠自由運動行為時大腦三維區(qū)域數(shù)千個神經(jīng)元清晰穩(wěn)定的動態(tài)功能圖像,實現(xiàn)了對同一批次神經(jīng)元一個月的跟蹤記錄。進口ultima雙光子顯微鏡成像視野是多少