双光子显微镜基本参数
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双光子显微镜企业商机

其实电子显微镜相比光学显微镜的重要优势或意义不在于放大倍数,而在于超高的分辨率。这两者是不同的。一般来说,观察时,除了放大物体外,还需要将其与其他相邻物体区分开来。如果两个相邻粒子的图像在光学显微镜下,即使放大很大程度,也可能看到两个相交的亮点(艾里斑),没有明显的边界(更不用说细节了),说明分辨率不够。没有分辨率谈放大是没有意义的。光学显微镜的分辨率极限是阿贝极限,大约是光波波长的一半。通常称之为光学显微镜的放大极限,但准确的说应该叫分辨率极限。原因是光的衍射,根本原因是光的波粒二象性。电子衍射实验证明了电子的波动性,所以在电子显微镜中用电子代替光是可能的。电子显微镜也有很多种,被摄体像REM。也有根据衍射规律观察的电子显微镜,如低能电子衍射(LEED)和透射电子显微镜(TEM)。两者主要用于观察晶体,根据晶体的周期特性在倒易空间产生衍射像,借助埃尔沃德球或傅里叶变换将其变换到实空间,即可得到真实的晶体表面像。双光子显微镜还可以对一些具有特性的染料细胞进行实验,还有一些短波长可以利用双光子特性进行特定实验。进口ultima双光子显微镜

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配合双光子激发技术,激光共聚扫描显微镜则能更好得发挥功效。那么,什么是双光子激发技术呢?在高光子密度的情况下,荧光分子可以同时吸收2个长波长的光子使电子跃迁到较高能级,经过一个很短的时间后,电子再跃迁回低能级同时放出一个波长为长波长一半的光子(P=h/λ)。利用这个原理,便诞生了双光子激发技术。双光子显微镜使用长波长脉冲激光,通过物镜汇聚,由于双光子激发需要很高的光子密度,而物镜焦点处的光子密度是比较高的,所以只有在焦点处才能发生双光子激发,产生荧光,该点产生的荧光再次穿过物镜,被光探头接收,从而达到逐点扫描的效果。国外ultima2PPLUS双光子显微镜成像视野微型双光子显微镜的优势是。

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2020年,临研所、病理科和科研处邀请北京大学王爱民副教授做了题目为“新一代微型双光子显微成像系统介绍及其在临床医疗诊断”的学术报告。学术报告由临研所医学实验研究平台潘琳老师主持。王爱民,北京大学信息科学技术学院副教授,毕业于北京大学物理系,获学士、硕士学位,后于英国巴斯大学物理系获博士学位。该研究组研发的微型双光子显微镜,第1次在国际上获得了小鼠大脑神经元和神经突触清晰稳定的动态信号,该成果获得了2017年度“中国光学进展”和“中国科学进展”,并被NatureMethods评为2018年度“年度方法--无限制行为动物成像”。目前,该研究组正在研究新一代双光子显微成像技术在临床诊断中的应用,为未来即时病理、离体组织检测、术中诊断等提供新的影像手段和分析方法。

随着技术的发展,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。要想让激发激光进入更深的层面,大致可从两个方面入手,装置优化与标本改造。关于装置优化,我们可以把激光束变得更细,使能量更加集中,就能让激光穿透更深。关于标本,其中影响光传播的主要是物质吸收和散射,解决这个问题,我们需要对样本进行透明化处理。一种方法是运用某种物质将标本浸泡,使其中的物质(主要是脂质)被破坏或溶解。另一种方法是运用电泳将脂质电解,让标本“透明度”提高。在深度组织中以较长时间对细胞成像,双光子显微镜是当前之选。

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TOPTICAFemtoFiberultra920超快光纤激光器是一种易于操作和免维护的激光系统其输出波长为920nm,非常适合常规荧光基团(如GFP、eGFP、曙红、GCaMP、CFP、钙黄绿素或金星)的双光子激发。它可以为荧光基团提供相对较高的峰值功率,常用于神经科学和其他与激光相关的光子学。此外,其独特的设计(简单和经济的光源)具有创新双光子荧光显微镜发展的潜力。在双光子显微镜中,峰值功率就是亮度!如果你想获得更好的图像亮度,那么你需要短脉冲,高功率,更重要的是,干净的时间脉冲形状。FemtoFiberultra920具有足够高的输出功率、短脉冲、独特的Clean-Pulse技术和相对较高的峰值功率,这使得在双光子显微镜中实现****亮度而无需对样品进行不必要的加热成为可能。FemtoFiberultra920全包式、完全集成的色散补偿(可确保样品处的短脉冲)、内置电源控制、直观的操作及其坚固紧凑的设计使系统具有非常友好的用户体验,是非线性显微镜应用的良好解决方案。例如,荧光蛋白的双光子激发和基于SHG的对比机制优势来源于其双光子光源的非线性光学效应。美国ultimainvestigator双光子显微镜图像对比度

双光子显微镜使用的是高能量锁模脉冲器。进口ultima双光子显微镜

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:☆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。进口ultima双光子显微镜

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