湖南红外荧光寿命成像研发

典型的荧光寿命成像包括从感兴趣区域（ROI）的共焦图像中提取1-，2-或3-衰减时间。限制荧光团的衰减速率可能是任意的，而且很复杂，因为在细胞环境中存在几种衰减速率。对于相量图，关于选择哪种衰减模型以及评估拟合优度的挑战性决定已成为过去。在相量图中，所有原始FLIM数据在向量空间中均表示为相位和幅度。图像中的每个像素都转换为相量图中的一个点。单独于其在图像中的位置，具有相似衰减特征的像素在相量图中形成群集。可以在此阵列中选择不同的相量簇，并在标注中反向注释对应的像素。荧光寿命是荧光基团在通过发射荧光光子返回基态之前在其激发态下保持平均多长时间的量度。湖南红外荧光寿命成像研发

荧光寿命成像（FLI）：这种技术相对较新，涉及到同时在图像的每个像素处确定荧光衰减时间的空间分布。它基于荧光团的荧光寿命取决于其分子环境而并非浓度的事实。它可以用于无法控制局部探针浓度的荧光显微镜中。荧光寿命成像(FLIM)可用于测量分子环境参数，通过荧光共振能量转移(FRET)进行的蛋白质相互作用，并可以通过细胞和组织的自发荧光来测量其代谢状态。分子环境参数可以通过因荧光淬灭或荧光团的构象变化而引起的寿命变化来测量。FLIM可用于多种生物应用，包括组织表面扫描、组织类型绘图、光动力治理、DNA芯片分析、皮肤成像等。湖南红外荧光寿命成像研发影响荧光寿命成像测量的因素有哪些？

荧光寿命成像可以应用到个性化化疗：要针对患者所患的特殊病症，找到较有效的抗病药物至关重要。但是，病细胞对不同类型药物的反应并不是完全可预测的。因此，进行活检，将细胞培养并用不同的药物处理。同时，它们被FLIM重复成像。荧光寿命表明治理后细胞代谢状态的早期改变。因此，通过这些测量，只需几天即可确定较有效的药物。荧光寿命成像将时域多指数衰减分析与相量图相结合。时域中荧光衰减的测量需要短的激发脉冲和快速的检测电路。样品中的每个点都被依次激励。使用时域方法，寿命是从对衰减数据的指数拟合得出的。

与荧光光谱一样，荧光寿命也是荧光物质的一种内在特有性质，不受荧光物质浓度、激发光强度等因素的影响。荧光寿命成像能在不受荧光强度影响因素影响的条件下，在纳米分辨率水平对蛋白互作进行研究，或者通过 FRET 探针研究分子环境变化，更重要的是其测量数据准确性高、易重复。通过荧光寿命成像还可以对样本所处的微环境进行检测、对样品组份进行分离等等。在传统的荧光强度和荧光光谱两个维度的基础上，又增加了荧光寿命这一新的成像维度，大幅度拓展了该系统的应用范围。荧光寿命是用于几种生物测定的稳健参数。

新技术和新概念的发展促进了数据评估，意味着荧光寿命成像(FLIM)的速度提高了10倍，可以媲美标准共聚焦成像，且操作简单。荧光过程提供了两个用于成像的测量参数：强度和荧光寿命。荧光寿命是指分子停留在激发态的时间。可以通过观察足够大量的激发-发射事件集中来测量荧光染料的典型寿命。我们可以测量图像中所有像素的典型寿命，并将这些数字记入数组元素。那就是荧光寿命成像。典型的荧光寿命范围在0.2到20纳秒之间。荧光寿命与荧光染料的浓度无关。无论样品结构只有零星荧光染料还是载满荧光染料：寿命信号始终相同，并表明在同一环境中存在相同的荧光染料。因此，荧光寿命不受光漂白的影响。样品深处的图像将比表面图像暗得多——但寿命并没有改变。这是寿命测定的主要优势。不同荧光基团激发态停时间不同，大多数生物荧光素的荧光寿命时间在 0.2 - 20 ns。湖南红外荧光寿命成像研发

荧光寿命对依赖于荧光团结构的内部因素敏感。湖南红外荧光寿命成像研发

荧光寿命成像或FLIM是基于荧光样品中不同区域的荧光的指数衰减速率的差异。由τ决定荧光寿命成像的每个像素的强度，这使研究人员可以查看具有不同荧光衰减率的材料之间的对比度，还可以产生显示其他衰减路径变化的图像。可以通过使用脉冲源在时域中确定荧光寿命。当荧光物质被超短脉冲激发时，时间分辨的荧光将呈指数衰减。时间相关单光子计数（tcspc）通常被用作荧光寿命的测量方法，因为它补偿了在源强度和单光子的脉冲幅度的变化。更具体地说，TCSPC由单个光子雪崩光电二极管（SPAD）记录相对于激发激光脉冲的单个光子的寿命。重复记录多个激光脉冲，并在记录了足够多的事件后，研究人员能够建立所有这些记录的时间点上事件数量的直方图。然后，可以将该直方图拟合到的指数寿命衰减函数的指数函数，并且可以相应地提取寿命参数。湖南红外荧光寿命成像研发

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