荧光寿命成像显微术是一种利用荧光染料固有特性的成像技术。除了具有特有的发射光谱外,每个荧光分子还有特有的寿命,它反映了荧光基团在发射光子之前处于激发态的时间。除了标准的荧光强度测量外,寿命分析还可以提供其他信息。提高质量,荧光寿命成像提供了额外的信息,有助提高共聚焦成像的质量。 它非常适合用于区分荧...
作为荧光成像中除光谱和强度之外的新维度,当前,荧光寿命成像主要应用领域包括:用于样品分离,如利用不同染料荧光寿命的差异将不同组织、正常与病变细胞等有效分离。荧光寿命成像可以提供荧光强度(光子数)和光子寿命的空间分布,具有200 nm的空间分辨率和皮秒量级的时间分辨率。通过双光子激发可以直接检测荧光和时间分辨的荧光寿命。这种无损检测技术,无需解剖或专门制造分层样品,不但可在样品表面,还可在样品表面以下实现深度解析测量。特别适用于新材料、光子学、光伏、光催化、生物材料、纳米材料和纳米复合材料以及其相关的原理探究和设计优化。荧光的特性包含有:荧光激发和发射光谱、荧光强度、量子效率、荧光寿命等。天津开放式荧光寿命成像哪家实惠
荧光寿命成像开始用于组织体的在体成像,与传统的使用荧光强度和光谱信息作为鉴别组织异常的成像方式相比,寿命成像提供了更多的生化诊断信息。荧光寿命成像已用于骨骼和牙齿的诊断。另外,采用多光子激发可显著提高组织体的成像深度,如对人体皮肤自体荧光进行多光子激发荧光寿命成像,成像深度达200 um,组织体的荧光寿命分布揭示了细胞代谢状态的变化,可用于对皮肤病的诊断。对腔体中瘤的早期临床诊断,已开发出具有实时及寿命分辨功能的内窥镜,并对离体膀胱样品进行测试,得到了黄素分子的自体荧光寿命图像。天津开放式荧光寿命成像哪家实惠荧光寿命的测量和荧光寿命成像主要有时间相关单光子计数法、门控探测法、条纹相机测量法、频闪技术方式。
荧光寿命成像可以在体现荧光物质形貌信息之外,还能够灵敏地反应荧光基团生化特性以及周围微环境的变化情况。将荧光寿命成像与共聚焦成像技术结合起来,实现人体三维荧光寿命成像,进一步实现人体三维功能成像奠定基础,有潜力应用于瘤识别,病变诊断等领域。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。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。荧光寿命检测经典方法为点对点的时间相关单光子计数(TCSPC),但由于过去检测硬件的局限和复杂的使用而没有被普遍地应用于科学研究。随着技术的发展,在显微镜视野内进行超快速全像素荧光寿命信号采集的荧光寿命成像成为可能。
荧光寿命显微成像技术具有对生物大分子结构、动力学信息和分子环境等进行高分辨高精度测量的能力,因此其重要性日渐提升,被普遍地应用于生物学研究及临床诊断等领域。荧光寿命,分子包含多个能态S0、S1、S2和三重态T1,每个能态都包含多个精细的能级。正常情况下,大部分电子处在较低能态即基态S0的较低能级上,当分子被光束照射,会吸收光子能量,电子被激发到更高的能态S1或S2上,在S2能态上的电子只能存在很短暂的时间,便会通过内转换过程跃迁到S1上,而S1能态上的电子亦会在极短时间内跃迁到S1的较低能级上,而这些电子会存在一段时间后通过震荡弛豫辐射跃迁到基态,这个过程会释放一个光子,即荧光。荧光寿命成像通常来讲是一定的,不受激发光强度、荧光团浓度等因素的影响。
荧光寿命可以在频域或者时间域测量。时间域测量方法涉及用短光脉冲照射样品(比色皿、细胞或组织),然后随时间测量发射强度。FLT由衰减曲线的斜率确定。有几种荧光检测方法可用于寿命测量,其中时间相关单光子计数(TCSPC)可实现简单的数据收集和增强的定量光子计数。频域方法涉及高频率入射光的正弦调制。在该方法中,发射发生在与入射光相同的频率处,并且随着激发光兼有相位延迟和振幅的变化(解调)。寿命测量不需要波长比率探针来提供众多分析物的定量测定。寿命法通过使用光谱位移探针扩展了分析物浓度范围的灵敏度。寿命测量可用于没有直接探针的分析物。包括葡萄糖、抗原或基于荧光能量转移转导机制的任何亲和力或免疫测定。荧光寿命成像一般不受诸如激光或荧光强度扰动、染料的光漂白以及其他有碍荧光强度的因素的影响。天津开放式荧光寿命成像哪家实惠
随着技术的发展,在显微镜视野内进行超快速全像素荧光寿命信号采集的荧光寿命成像成为可能。天津开放式荧光寿命成像哪家实惠
影响荧光寿命成像测量的因素有哪些?温度影响:一般说来,荧光随温度升高而强度减弱,温度升高1℃,荧光强度下降1~10%不等。测定时,温度必须保持恒定。PH值影响:PH 值影响物质的荧光,应选择较佳PH制备样品。光分解对荧光测定的影响: 荧光物质吸收紫外可见光后,发生光化学反应,导致荧光强度下降。因此,荧光分析要采用高灵敏度的检测器,而不是用增强光源来提高灵敏度。测定时,用较窄的激发光部分的狭缝,以减弱激发光。同时,用较宽的发射狭缝引导荧光。荧光分析应尽量在暗环境中进行。荧光寿命成像这种技术相对较新,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。天津开放式荧光寿命成像哪家实惠
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