双光子技术在医学诊断方面有着巨大的应用潜力。这方面没有标准和体系,需要系统的医学研究和庞大的医学数据支撑。通过基于多光子成像技术研究细胞结构、生化成分、微环境、组织形态、代谢功能的影响信息,可以发现与细胞学、分子生物学、组织病理学、疾病的诊断和特征的关系。共同探索生理病理基础和分子细胞生物学机制,筛选皮肤病、自身免疫性疾病等疑难疾病的识别、诊断和鉴别诊断依据,建立全新完整的多光子细胞诊断数据库,明确不同疾病的多光子临床检测设备产品标准。在讨论环节,来自病理科、呼吸中心、心内科、神经内科、皮肤科、研究所的多位医生和科研人员结合各自的工作领域,与王爱民副教授进行了热烈的讨论。其中,毛发中心杨顶权主任拟再次邀请王爱民副教授进行学术交流。通过此次学术交流,病理学系和研究所分别与王爱民副教授课题组达成了初步合作意向。双光子显微镜的性能得到不断地优化,结合它的特点,大致可以分成深和活两个方面的提升。国外investigator双光子显微镜成像技术
从双光子的原理和特点我们就可以明显的得出双光子的优点:☆光损伤小:由于双光子显微镜使用的是可见光或近红外光作为激发光源,这一波段的光对细胞和组织的光损伤小,适用于长时间的研究;☆穿透能力强:相对于紫外光,可见光和近红外光都具有更强的穿透能力,因而受生物组织散射的影响更小,解决对生物组织中深层物质的层析成像研究问题;☆高分辨率:由于双光子吸收截面很小,只有在焦平面很小的区域内可以激发出荧光,双光子吸收局限于焦点处的体积约为波长3次方的范围内;☆漂白区域小:由于激发只存在于交点处,所以焦点以外的区域都不会发生光漂白现象;☆荧光收集率高:与共聚焦成像相比,双光子成像不需要光学滤波器(共焦),这样就提高了对荧光的收集率,而收集率的提高直接导致图像对比度的提高;☆图像对比度高:由于荧光波长小于入射波长,因而瑞利散射产生的背景噪声只有单光子激发时的1/16,降低了散射的干扰;☆光子跃迁具有很强的选择激发性,所以可以对生物组织中一些特殊物质进行成像的研究;进口2PPLUS双光子显微镜厂家有哪些双光子显微镜的原理是什么?
双光子荧光显微镜是激光扫描共聚焦显微镜和双光子激发技术相结合的新技术。双光子激发的基本原理是:在光子密度较高的情况下,荧光分子可以同时吸收两个波长较长的光子,经过短暂的所谓激发态寿命后,发射一个波长较短的光子;效果和用波长为长波长一半的光子激发荧光分子是一样的。双(多)光子成像的优点是具有更深的组织穿透深度,红外光可以在平面上探测到极限为1mm的组织区域;因为信号背景比高,所以具有更高的对比度;由于激发体积小,具有定点激发、光毒性小的特点;激发波长由紫外、可见光调整为红外激发,更加安全。
通过并行化不同激光波长的激光扫描,研究人员增加了在相同时间内可以成像的体积,同时保持了高的时间和空间分辨率。研究人员通过引入两种不同波长的钙信号荧光探针,将神经元群体的活动标记为两种不同的颜色,同时激发两种不同波长的探针,从而实现了两种颜色的并行数据记录。为了实现三维空间成像,研究人员还在两个激光束上配置了快速变焦系统,即一个电透镜和一个空间光调制器。因此,可以以10Hz的速度同时记录10个500微米和500微米的平面,覆盖600微米的深度,覆盖大脑皮层第二层到第五层的结构,体积内可以记录2000多个神经元。双光子显微镜在组织透明化成像中应用。
掺杂可以明显影响碳点(CDs)的发射和激发特性,使双光子碳点(TP-CDs)具有本征双光子激发特性和605nm的红光发射特性。在638nm激光照射下,除了长波激发和发射外,还可以实现活性氧(ROS)的产生,这为光动力技术提供了巨大的可能性。更重要的是,通过各种表征和理论模拟证实,掺杂诱导的N杂环在TP-CDs与RNA的亲和力中起关键作用。这种亲和力不仅为实现核仁特异性自我靶向提供了可能,而且通过ROS断裂RNA链解离TP-CDs@RNA复合物,赋予治疗过程中的荧光变异。TP-CDs结合了ROS的产生能力、光动力疗法(PDT)过程中的荧光变化、长波激发和发射特性以及核仁的特异性自靶向性,可以认为是一种结合核仁动态变化实时处理的智能CDs。双光子显微镜明日之星--FemtoFiber ultra 920 。ultimainvestigator双光子显微镜成像原理
优势来源于其双光子光源的非线性光学效应。国外investigator双光子显微镜成像技术
WinfriedDenk使用的第1个光源是染料飞秒激光(脉冲宽度100fs,可见光波长630nm)。染料激光虽然实验室演示可以接受,但是使用起来不方便,所以离商业化还很远。很快双光子显微镜的标准光源变成了飞秒钛宝石激光器。钛宝石激光器除了具有固态光源的优点外,还具有近红外波长调谐范围宽,而近红外比可见光穿透更深,对生物样品的损伤更小。下图是Thorlabs的双光子和三光子显微镜配置,钛宝石飞秒可调谐激光器位于平台左侧。从双光子到三光子科学家们正在从双光子显微镜转向三光子显微镜。1996年,ChrisXu在康奈尔大学(Denk的导师实验室)读博时发明了三光子显微镜。如果双光子吸收是可行的,那么三光子似乎是自然的发展方向。三光子成像使用更长的波长,大约1.3和1.7微米,成像深度比双光子更深。目前录音大约2.2毫米,人的大脑皮层厚度大约4毫米。与双光子显微镜相比,三光子需要使用更强、更短、重复率更低的激光脉冲,这是传统的钛宝石激光器很难满足的,但对于掺镱光纤飞秒光参量放大器,比如我们的Y-Fi光参量放大器(OPA)就非常容易。国外investigator双光子显微镜成像技术