新一代微型化双光子荧光显微镜研制成功
膜生物学国家重点实验室（中国科学院动物研究所、清华大学、北京大学）程和平院士团队研制成功了新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜，获取了小鼠自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。 新一代微型化双光子荧光显微镜体积小，仅重2.2 克，适于佩戴在小动物头部颅窗上，实时记录数十个神经元、上千个神经突触的动态信号。在大型动物上，还可望实现多探头佩戴、多颅窗不同脑区的长时程观测。相比单光子激发，双光子激发具有良好的光学断层、更深的生物组织穿透等优势，其横向分辨率达到0.65μm，成像质量可与商品化大型台式双光子荧光显微镜相媲美，优于目前该领域内主导的、美国脑科学计划研发的微型化宽场显微镜。该显微镜采用双轴对称高速微机电系统转镜扫描技术，具备多区域随机扫描和每秒1 万线的线扫描能力，首次采用了微型双光子显微镜对脑科学领域最广泛应用的指示神经元活动的荧光探针（如GCaMP6）技术，解决了动物的活动和行为由于荧光传输......阅读全文
双光子荧光显微镜
在一般的荧光现象中，由于激发光的光子密度低，一个荧光分子只能同时吸收一个光子，再通过辐射跃迁发射一个荧光光子，这就是单光子荧光。对于以激光为光源的荧光激发过程，则可能产生双光子甚至多光子荧光现象，这时所用的激发光源强度高，光子密度满足荧光分子同时吸收两个光子的要求。以一般的激光为激发光源的过程中，光
双光子荧光显微镜的优点
双光子荧光显微镜有很多优点：1）长波长的光比短波长的光受散射影响较小容易穿透标本；2）焦平面外的荧光分子不被激发使较多的激发光可以到达焦平面，使激发光可以穿透更深的标本；3）长波长的近红外光比短波长的光对细胞毒性小；4）使用双光子显微镜观察标本的时候，只有在焦平面上才有光漂白和光毒性。所以，双光子显
双光子荧光显微镜的技术特点和使用技巧
双光子荧光显微镜是结合了激光扫描共聚焦显微镜和双光子激发技术的一种新技术。 双光子激发的基本原理是：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，在经过一个很短的所谓激发态寿命的时间后，发射出一个波长较短的光子;其效果和使用一个波长为长波长一半的光子去激发荧光分子是
双光子荧光显微镜的技术特点和使用技巧
双光子激发的基本原理是：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，在经过一个很短的所谓激发态寿命的时间后，发射出一个波长较短的光子;其效果和使用一个波长为长波长一半的光子去激发荧光分子是相同的。双光子激发需要很高的光子密度，为了不损伤细胞，双光子显微镜使用高能量锁模脉冲激光器。
双光子荧光显微镜的技术特点和使用技巧
双光子荧光显微镜是结合了激光扫描共聚焦显微镜和双光子激发技术的一种新技术。 双光子激发的基本原理是：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，在经过一个很短的所谓激发态寿命的时间后，发射出一个波长较短的光子;其效果和使用一个波长为长波长一半的光子去激发荧光分子是相同的。双
2.2克高速高分辨微型化双光子荧光显微镜现世
历经3年多的协同奋战，北京大学联合中国人民解放军军事医学科学院组成跨学科团队，成功研制新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜，重量仅为2.2克。该科研团队通过这一微型显微镜获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。原始论文于5月29日在线发表于《自然》杂志子刊Natu
LaVision双光子显微镜-多线扫描双光子成像（三）
2.2.多线TPLSM中通过成像检测释放光 在单光束TPLSM中，光电倍增管PMT或者雪崩二极管APD可以很方便地用于释放光检测，由于双光子激发的原理，激发只发生在激光焦点处。因此，用于屏蔽离焦光线的共焦小孔变得不必要，并且可以使用NDD检测。这意味着激发光不会被送回扫描镜，而是直接进入位于靠
LaVision双光子显微镜-多线扫描双光子成像（二）
2. 方法与结果 为了从激光扫描显微镜的功能性成像中得出重要结论，一个高的时间分辨率是很重要的。在低光情况下，这通常通过进行单线扫描来获取。这被以一个垂直系统（VS）神经元的突触前分支的激光共聚焦(Leica SP2)钙离子成像示例 (see Fig. 1, Table 1). 这类神
LaVision双光子显微镜-多线扫描双光子成像（四）
2.3. 多线TPLSM中的获取模式 我们以两种获取模式操作多线TPLSM：第一种，整个研究使用所谓“帧扫描”模式，以64束激光在X、Y方向扫描样品。因此焦平面上激发了均一性照明，假定光束阵列的横向步长尺寸没有过于粗糙（通常使用≤400 nm的步长尺寸）。在Fig. 3A，展示了以“帧
LaVision双光子显微镜-多线扫描双光子成像（一）
Journal of Neuroscience Methods 151 (2006) 276–286Application of multiline two-photon microscopy to functional in vivo imagingRafael Kurtz a,∗, Matthi