多光子显微镜基本参数
  • 品牌
  • Bruker,布鲁克
  • 型号
  • 型号齐全
  • 类型
  • 立体显微镜
多光子显微镜企业商机

2020年,JianglaiWu等人提出提高2PM横向扫描速率的装置,称为FACED(free-spaceangular-chirp-enhanceddelay)。圆柱透镜将激光束一维聚焦,会聚角为Δθ。光束进入到一对几乎平行的高反射镜中,其间距为S,偏角为α。经过反射镜多次反射后,激光脉冲被分成多个传播方向不同的子脉冲(N=Δθ/α),脉冲间以2S/c的时间延迟(c,光速)回射。FACED模块输出处的子脉冲序列可以看作从虚拟光源阵列发出的光,这些子脉冲在中继到显微镜物镜后形成了一个空间上分离且时间延迟的焦点阵列。然后将该模块并入具有高速数据采集系统的标准双光子荧光显微镜中。光源是具有1MHz重复频率的920nm的激光器,通过FACED模块可产生80个脉冲焦点,其脉冲时间间隔为2ns。这些焦点是虚拟源的图像,虚拟源越远,物镜处的光束尺寸越大,焦点越小。光束沿y轴比x轴能更好地充满物镜,从而导致x轴的横向分辨率为0.82µm,y轴的横向分辨率为0.35µm。多光子显微镜的分辨率比传统的单光子共聚焦要低的多。激光扫描多光子显微镜原理

激光扫描多光子显微镜原理,多光子显微镜

对两个远距离(相距大于1-2 mm)的成像部位,通常使用两条单独的路径进行成像;对于相邻区域,通常使用单个物镜的多光束进行成像。多光束扫描技术必须特别注意激发光束之间的串扰问题,这个问题可以通过事后光源分离方法或时空复用方法来解决。事后光源分离方法指的是用算法来分离光束消除串扰;时空复用方法指的是同时使用多个激发光束,每个光束的脉冲在时间上延迟,这样就可以暂时分离被不同光束激发的单个荧光信号。引入越多路光束就可以对越多的神经元进行成像,但是多路光束会导致荧光衰减时间的重叠增加,从而限制了区分信号源的能力;并且多路复用对电子设备的工作速率有很高的要求;大量的光束也需要更高的激光功率来维持近似单光束的信噪比,这会容易导致组织损伤。美国共聚焦多光子显微镜能量脉冲生产和消费的角度分析多光子显微镜的主要生产地区、主要消费地区以及主要的生产商。

激光扫描多光子显微镜原理,多光子显微镜

要想实现离散的轴向重新聚焦,需要在OBJ1的焦平面中放置一个阶梯镜(图3b)。当入射激光束被OBJ1聚焦到的焦平面恰好与阶梯重合时,被反射的激光将在无穷大的空间中成为准直光束,并在OBJ2的焦平面上形成激光光斑。并且返回的激光束会被GSM消除横向扫描,即OBJ2形成的焦点不会进行横向扫描,实现轴向扫描。如果激光点被扫描到与焦平面不一致的阶梯,则会形成远离镜面的激光焦点,返回的激光束会在无穷大的空间中会聚或发散,进而导致由OBJ2形成的激光焦点也在轴向重新聚焦,通过这种方式即能实现离散的轴向扫描。对于已精确匹配两个物镜光瞳的光学装置,不会引入像差。为了进行连续的轴向重新聚焦,将阶梯镜替换为稍微倾斜的平面镜,同时入射的激光焦点也需要被倾斜,使得其以垂直于镜面的方向入射,通过相对入射激光束稍微平移OBJ1即可实现这种倾斜。

    多光子显微优点:☆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,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研究;☆避免组织自发荧光的干扰,获得较强的样品荧光:生物组织中的自发荧光物质的激发波长一般在350~560nm范围内,采用近红外或红外波段的激光作为光源,能**降低生物组织对激发光吸收。 目前主要使用的多光子显微镜包括双光子显微镜和三光子显微镜。

激光扫描多光子显微镜原理,多光子显微镜

    基于多光子显微镜的神经成像技术原理:多光子显微镜可用于深度成像和三维成像,因此可用于拍摄不透明的厚样品。目前主要使用的多光子显微镜包括双光子显微镜和三光子显微镜。双光子显微镜的结构与共焦类似,区别在于:1)双光子显微镜的激发光波长比共焦长,能量较低,但穿透能力较强;2)双光子显微镜没有小孔,提高了检测效率;3)双光子显微镜成像深度较快提高。那么,为什么双光子能具有共焦显微镜所没有的优势呢?原因是它采用双光子激发方式。使用波长较长的激发光子,光子的能量较低,因此电子需要吸收两个这样的激发光子才能达到激发态,从而释放出一个荧光光子。因此,荧光信号的强度与光强的平方成正比。因为焦点处的光强较大,只能在焦点处激发荧光。波长越长,穿透力越强,因此双光子显微镜的成像深度大于共焦显微镜。由于两个光子只在焦点激发荧光,不需要小孔,而是将所有的荧光都收集起来,提高了检测效率。三光子显微镜的原理类似于双光子显微镜,利用三个激发光子可以实现更深的成像深度。由于使用了更长的激发波长,穿透能力更强,成像深度更大。此外,由于较强的非线性效应,荧光信号的强度与光强的立方成正比,因此比双光子具有更低的非聚焦激发和背景噪声。 多光子显微镜使用高能量锁模脉冲激光器。飞秒激光多光子显微镜

利用多光子显微镜的光遗传学操作能力,我们可以对某类神经元的ji活和失活进行高精度的操作。激光扫描多光子显微镜原理

仪器仪表是用以检出、测量、观察、计算各种物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备。真空检漏仪、压力表、测长仪、显微镜、乘法器等均属于仪器仪表。近年来,得益于机械、冶金、石化行业等仪器仪表服务领域经营状况的好转,我国仪器仪表制造业发展一路向好。中国的新型工业化进程,信息化和工业化融合的进一步加深,带动各个工业领域对于nVista,nVoke,3D bioplotte,invivo等产品的需求。目前我国生物科技,医药科技领域内的技术开发、技术咨询、技术服务、技术转让,实验室设备、仪器仪表、医疗器械、计算机、软件及辅助设备销售,计算机数据处理,货物及技术进出口业务。 成像平台: 1. Inscopix自由活动超微显微成像系统 2. DiveScope多通道内窥镜系统 3. 双光子显微镜 动物行为学平台: 1. PiezoSleep无创睡眠检测系统 2. 自身给药、条件恐惧、斯金纳、睡眠剥夺、跑步机、各类经典迷宫等 神经电生理: 1.NeuroNexus神经电极 2.多通道电生理信号采集系统 3.膜片钳系统 4.AO功能神经外科临床电生理平台 显微细胞: 1. UnipicK单细胞挑选及显微切割系统 科研/临床级3D打印 1. 德国envisionTEC 3D Bioplotter生物打印机 2. 韩国Invivo医疗级生物打印机等。产品,主要集中在中低档市场,而市场则主要被国外品牌所占据。在某些领域,国产产品甚至是空白,这就需要未来我国仪器仪表向市场进军,扩大产品占比。“互联网+”、大数据、020、万物互联网、P2P、分享经济等热门词汇的出现,各个行业制定相应的措施来顺应时代的经济发展,以争取更大的发展市场。而互联网的出现也为仪器仪表行业参与国际竞争提供了机会,有利于销售企业实现技术创新升级。激光扫描多光子显微镜原理

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多光子显微镜是一种用于生物学领域的分析仪器,于2009年04月01日启用。
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