湖南开放式荧光寿命成像

荧光显微技术具有无损、非接触、高特异性、高灵敏、高体友好以及能够提供功能信息等突出优点，一直是生命科学，尤其是细胞生物学研究的重要工具。近年来，随着生命科学的发展，对荧光显微技术也提出了越来越高的要求，激光技术、荧光探针标记技术、新型荧光探测技术和成像手段的不断发展，极大地促进了荧光显微技术的发展，成为推动生命科学发展的重要动力。此外，荧光显微技术也在成像的对比机制方面获得了很大的进展。超分辨(SR)成像技术的发展，也为荧光寿命成像(FLIM)的新发展提供了巨大的机遇。荧光寿命成像主要可以用于样品分离。湖南开放式荧光寿命成像

红外荧光寿命成像技术在生物多重检测中的应用。相比于荧光强度，荧光寿命的数值具有很好的稳定性，不依赖于生物组织穿透深度。因此可以实现生物多重成像和量化诊断。该团队利用能量延迟方法并结合对发光离子浓度的调控，实现NIR-II区单一波长下荧光寿命三个量级以上的精确调节。将这种成像方法应用于乳腺的精确诊断，其对标志物的定量检测结果与传统的免疫印迹法和免疫组织化学法相比有很好的一致性。而相比于后两者一次只能对一种标志物进行检测，这种新的时间维度成像方法可以原位实现同时定量多个标记物，并且减少了传统检测方法在组织切片的制作、处理以及评分过程中所导致结果的差异性。湖南开放式荧光寿命成像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。

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。

荧光寿命成像技术有两种：时间域和频率域。（1）时域FLIM：需要脉冲光源，所以一般在双光子的系统上比较常见FLIM（荧光寿命成像Fluorescence Life-time imaging Microcopy简称FLIM），理由一是激光是脉冲的，二是买双光子的老师一般也搭配一个FLIM。（2）频域FLIM：需要一个相位调制的光源，有用LED调制的。荧光寿命成像FLIM的应用：1）细胞体自身荧光寿命分析；2）自身荧光相对荧光标记的有效区分；3）具有相同频谱性质的不同荧光标记的区分；4）活细胞内水介质的PH值测量；5）局部氧气浓度测量；6）活细胞内钙浓度测量；7）时间分辨Forster共振能量转移（FRET）：纳米级尺度上的远程测量，环境敏感的FRET探针定量测量。影响荧光寿命成像测量的因素有哪些？

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。荧光寿命成像可以提供有关电信号变化、离子和氧含量、温度、细胞或其环境中的 pH 值的定量信息。湖南开放式荧光寿命成像

荧光寿命成像（FLIM）对细胞信号传导及调控，蛋白间的相互作用等生物研究发挥着很大作用。湖南开放式荧光寿命成像

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光发射光谱重叠的荧光探针，或消除不需要的背景荧光信号。功能成像，FLIM 是一种用于测量和量化成像数据的重要应用。 由于寿命信息与荧光基团浓度无关，因此它非常适合用于功能成像。功能成像超越了传统的分子样本位置和浓度记录，通过该技术可以进一步研究分子功能、相互作用及其环境。湖南开放式荧光寿命成像

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