多光子显微镜基本参数
  • 品牌
  • Bruker,布鲁克
  • 型号
  • 型号齐全
  • 类型
  • 立体显微镜
多光子显微镜企业商机

现代分子生物学技术的迅速发展和科技的进步,特别是随着后基因组时代的到来,人们已经能够根据需要建立各种细胞模型,为在体研究基因表达规律、分子间的相互作用、细胞的增殖、细胞信号转导、诱导分化、细胞凋亡以及新的血管生成等提供了良好的生物学条件。然而,尽管人们利用现有的分子生物学方法,已经对基因表达和蛋白质之间的相互作用进行了深入、细致的研究,但仍然不能实现对蛋白质和基因活动的实时、动态监测。在细胞的生理过程中,基因、尤其是蛋白质的表达、修饰和相万作用往往发生可逆的、动态的变化。目前的分子生物学方法还不能捕获到蛋白质和基因的这些变化,但获取这些信息对与研究基因的表达和蛋白质之间的相互作用又至关重要。因此,发展能用于、动态、实时、连续监测蛋白质和基因活动的方法是非常必要的。高精度,低光损,多光子显微镜为科研提供准确依据。美国激光扫描多光子显微镜能量脉冲

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对于双光子(2P)成像而言,离焦和近表面荧光激发是两个比较大的深度限制因素,而对于三光子(3P)成像这两个问题大大减小,但是三光子成像由于荧光团的吸收截面比2P要小得多,所以需要更高数量级的脉冲能量才能获得与2P激发的相同强度的荧光信号。功能性3P显微镜比结构性3P显微镜的要求更高,它需要更快速的扫描,以便及时采样神经元活动;需要更高的脉冲能量,以便在每个像素停留时间内收集足够的信号。复杂的行为通常涉及到大型的大脑神经网络,该网络既具有局部的连接又具有远程的连接。要想将神经元活动与行为联系起来,需要同时监控非常庞大且分布普遍的神经元的活动,大脑中的神经网络会在几十毫秒内处理传入的刺激,要想了解这种快速的神经元动力学,就需要MPM具备对神经元进行快速成像的能力。快速MPM方法可分为单束扫描技术和多束扫描技术。美国啮齿类多光子显微镜由于光的波长有限,光子显微镜的分辨率受到限制,无法观察到更小的结构和细胞器。

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世界多光子激光扫描显微镜产业主要布局在德国和日本,德国是以徕卡显微系统和蔡司为,而日本以尼康和奥林巴斯公司为,2020年,上述企业占据着世界多光子激光扫描显微镜市场64.44%的市场份额,其发展战略左右着多光子激光扫描显微镜市场的走向。目前世界市场对多光子激光扫描显微镜的需求在增长,中国市场这方面的需求增长更快,未来五年多光子激光扫描显微镜市场的发展在中国将具有很大的发展潜力。国内显微镜制造市场目前断层严重。目前我国显微镜行业发展缺乏技术沉淀,20年以上经营积累的企业十分稀缺,深度精密制造、光学重要部件设计及工艺严重制约产业升级。目前中国显微镜中如多光子显微镜、共聚焦扫描和电子显微镜等主要集中在徕卡显微系统、蔡司、尼康、奥林巴斯等国外企业。国内具备生产显微镜能力的企业屈指可数,若国内显微镜企业能打破技术壁垒,切入显微镜市场,企业的生产经营将腾跃至一个更高的格局。

多光子显微镜对成像深度的改善利用红光或红外光激发,光散射小(小粒子的散射与波长的四次方的成反比)。不需要***,能更多收集来自成像截面的散射光子。***不能区分由离焦区域或焦点区发射出的散射光子,多光子在深层成像信噪比好。单光子激发所用的紫外或可见光在光束到达焦平面之前易被样品吸收而衰减,不易对深层激发。多光子荧光成像的特点。深度成像∶与共聚焦相比能更好地对厚散射物质成像。信噪比∶多光子吸收采用的波长是单光子吸收的2倍以上,所以显微试样中的瑞利散射更小,荧光测定的信噪比更高。观察活细胞∶离子测量(i.e.Ca2+),GFP,发育生物学等—减少了光毒性和光漂白,能对细胞长时间观察。实现细胞内分子级观测,多光子显微镜开启生命科学新篇章。

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双光子荧光显微成像主要有以下优点∶a.光损伤小∶双光子荧光显微镜使用可见光或近红外光作为激发光,对细胞和组织的光损伤很小,适合于长时间的研究;b.穿透能力强∶相对于紫外光,可见光或近红外光具有很强的穿透性,可以对生物样品进行深层次的研究;c.高分辨率∶由于双光子吸收截面很小P,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λ范围内;d.漂白区域很小,焦点以外不发生漂白现象。e.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,提高了荧光收集率。收集效率提高直接导致图像对比度提高。f.对探测光路的要求低。由于激发光与发射荧光的波长差值加大以及自发的三维滤波效果,多光子显微镜对光路收集系统的要求比单光子共焦显微镜低得多,光学系统相对简单。g.适合多标记复合测量。许多染料荧光探针的多光子激发光谱要比单光子激发谱宽阔,这样,可以利用单一波长的激发光同时激发多种染料,从而得到同一生命现象中的不同信息,便于相互对照、补充。高速扫描和高分辨率的完美结合,多光子显微镜提高样品处理速度和精度。美国bruker多光子显微镜方案

双光子显微镜采用长波长激发。美国激光扫描多光子显微镜能量脉冲

当细胞受到外界刺激时,随着刺激时间的增加,即使继续刺激,Ca2+荧光信号也不会继续增强,反而会减弱,直至恢复到无刺激时的水平。对于细胞受精过程中Ca2+荧光信号的变化,发现粘附过程中Ca2+荧光信号没有变化,但当配子融合时,Ca2+荧光信号强度出现一个不稳定的峰值,持续数分钟。这些现象对于研究受精发育的早期信号以及Ca2+在卵子和受精卵发育中的作用具有重要意义。在其他生理过程中,如细胞分裂和胞吐,Ca2+荧光信号的强度也会发生很大的变化。美国激光扫描多光子显微镜能量脉冲

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