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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。双光子显微镜为什么穿透能力强?进口激光双光子显微镜成像原理是什么

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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,进而让标本“透明度”提高。国内双光子显微镜成像原理是什么用双光子显微镜看看你的皮肤有没有重焕新生。

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在深度组织中以较长时间对活细胞成像,双光子显微镜是当前之选。双光子和共聚焦显微镜都是通过激光激发样品中的荧光标记,使用探测器测量被激发的荧光。但是,共聚焦一般使用单模光纤耦合激光器,通过单光子激发荧光,而双光子使用飞秒激光器,通过几乎同时吸收两个长波光子激发荧光。双光子激发荧光的主要优势:双光子比共聚焦使用的更长的波长,所以对组织的损伤更小且穿透更深。共聚焦的成像深度一般为100微米,双光子则能达到250到500微米,甚至超过1毫米。另外,同时吸收两个光子意味只有度聚焦点处能被激发,所以不会损伤焦平面之外的组织,并且生成更清晰的图像。

1990年初,当WinfriedDenk刚从康奈尔大学博士毕业准备前往瑞士读博后时,他看了一本关于激光扫描显微镜的书,从中了解到非线性光学效应——强光和物质的相互作用。当时,Denk有同事研究生物样品中的钙离子但苦于没有强大的紫外激光器和光学元件,于是他就想到如果使用双光子吸收就能够绕开紫外,换言之,与其通过一个紫外光子激发标记的钙离子,通过两个双倍波长的可见光光子也能激发相同的荧光。有了想法后马上实验。借了一套染料飞秒激光器,Denk联合他的导师WattWebb及其博士生JamesStrickler只用六个小时就完成了实验搭建,采集数据则用了两到三天,于是一篇里程碑式的文章就此诞生了。双光子显微镜型号有哪些?

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WinfriedDenk使用的第1个光源是染料飞秒激光(脉冲宽度100fs,可见光波长630nm)。染料激光虽然实验室演示可以接受,但是使用起来不方便,所以离商业化还很远。很快双光子显微镜的标准光源变成了飞秒钛宝石激光器。钛宝石激光器除了具有固态光源的优点外,还具有近红外波长调谐范围宽,而近红外比可见光穿透更深,对生物样品的损伤更小。下图是Thorlabs的双光子和三光子显微镜配置,钛宝石飞秒可调谐激光器位于平台左侧。从双光子到三光子科学家们正在从双光子显微镜转向三光子显微镜。1996年,ChrisXu在康奈尔大学(Denk的导师实验室)读博时发明了三光子显微镜。如果双光子吸收是可行的,那么三光子似乎是自然的发展方向。三光子成像使用更长的波长,大约1.3和1.7微米,成像深度比双光子更深。目前录音大约2.2毫米,人的大脑皮层厚度大约4毫米。与双光子显微镜相比,三光子需要使用更强、更短、重复率更低的激光脉冲,这是传统的钛宝石激光器很难满足的,但对于掺镱光纤飞秒光参量放大器,比如我们的Y-Fi光参量放大器(OPA)就非常容易。双光子显微镜使用的是高能量锁模脉冲器。国外激光双光子显微镜磷光寿命计数

双光子显微镜在生物医学研究中有广泛的应用,可以观察细胞内的亚细胞结构、蛋白质分布、细胞活动等。进口激光双光子显微镜成像原理是什么

2020年12月22日,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。进口激光双光子显微镜成像原理是什么

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