多光子显微镜成像技术:通过可编程的超连续谱脉冲实...
多光子显微镜成像技术:通过可编程的超连续谱脉冲实现无标记组织病理学传统的组织病理学处理组织包括固定、包埋、切片和染色等过程,会导致所得图像变形伪影且某些生物信息缺失,这对于医生对图像的观察和解释都会造成影响,并且这个过程会耗费大量的时间。对于非线性光学显微镜,通过不同的激发光能实现不同的非线性成像过程,不同的非线性成像过程是由生物样品中不同的内源性生物分子引起的,这就说明不同的激发光能够“人工”的标记各种内源性生物分子,而不需要外源性染色剂或其他荧光剂进行“物理”标记,并且这些非线性成像过程都可以在实现CARS的多模态系统中实现。图1中的三个系统都是比较常见的CARS显微镜系统,这些系统存在两个问题:第一,图中固体激光器直接出射的激光(“红色”光束)打到显微镜系统里,激光器的光束指向随时间和温度可能会漂移,指向不稳定性容易受到日常变化的影响,直接影响显微镜系统的成像,所以需要经常对进入显微镜的光束进行重新对准。图1c中激光器出射......阅读全文
多光子显微镜成像技术:通过可编程的超连续谱脉冲实...
多光子显微镜成像技术:通过可编程的超连续谱脉冲实现无标记组织病理学传统的组织病理学处理组织包括固定、包埋、切片和染色等过程,会导致所得图像变形伪影且某些生物信息缺失,这对于医生对图像的观察和解释都会造成影响,并且这个过程会耗费大量的时间。对于非线性光学显微镜,通过不同的激发光能实现不同的非线性成像过
多光子显微镜成像技术:双光子显微镜角膜成像
角膜提供了眼睛的大部分折射能力,由5层组成(图1),从外到内依次是上皮层,鲍曼层、基质、角膜后弹力层(间质膜)、内皮层。 wx_article_20200815180121_819doe.jpg 图1 角膜的组织学结构 上皮层负责阻挡异物落入角膜,厚约50μm,由三
多光子显微镜成像技术:双光子显微镜角膜成像
角膜提供了眼睛的大部分折射能力,由5层组成(图1),从外到内依次是上皮层,鲍曼层、基质、角膜后弹力层(间质膜)、内皮层。图1 角膜的组织学结构上皮层负责阻挡异物落入角膜,厚约50μm,由三种细胞构成,从外到内依次是表层细胞、翼细胞和基底细胞。只有基底细胞可进行有丝分裂和分化,基底细胞的补充是由从角膜
多光子显微镜成像技术:大视场多区域脑成像技术
为了了解神经回路的功能以及神经元之间的相互作用,需要对不同区域的大量神经元进行活体成像,我们这里介绍两种显微镜技术,分别针对大视场多区域成像和自由活动小鼠的活体成像。从图1可以看出用于视觉处理的神经元分布在直径约3毫米的区域——小鼠初级视觉皮层和多个较高级的视觉区域。当前的商用双光子显微镜系统通常提
多光子显微镜成像技术:多光子显微镜用于体内神经元...
多光子显微镜成像技术:多光子显微镜用于体内神经元成像的多种技术与传统的单光子宽视野荧光显微镜相比,多光子显微镜(MPM)具有光学切片和深层成像等功能,这两个优势极大地促进了研究者们对于完整活体大脑深处神经的了解与认识。2019年,Jerome Lecoq等人从大脑深处的神经元成像、大量神经元成像、高
多光子显微镜成像技术:偏振分辨倍频显微镜及其图像...
多光子显微镜成像技术:偏振分辨倍频显微镜及其图像处理 在非线性光学显微镜中,二倍频(SHG)成像通常用于观测内源性纤维状结构,且SHG的强度很大程度上取决于入射光束的偏振方向与目标分子取向轴之间的相对角度。因此,基于偏振的SHG成像(P-SHG),可通过分析SHG信号强度与入射光束的偏振态之间
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(一)
Journal of Neuroscience Methods 151 (2006) 276–286Application of multiline two-photon microscopy to functional in vivo imagingRafael Kurtz a,∗, Matthi
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(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
关于多光子激发成像技术特点的概述
Periasamy 和 Skoglund 等比较了相同光学配置下,双光子激光扫描显微镜和共聚焦扫描显微镜 [4]对非洲蟾蜍囊胚以及神经轴胚体细胞的成像能力。 研究结果表明,双光子激发成像穿透深度大、受细胞的固有荧光影响小。 因而 ,双光子提供了研究细胞内动力学、物质空间分布及结构的最佳方法。与荧
超连续谱光源在激光层照显微镜Lightsheet使用中的优势...
超连续谱光源在激光层照显微镜Lightsheet使用中的优势及应用在路易斯安那州新奥尔良的神经科学年度会议上,卡尔蔡司的显微镜事业部提出了一项新的显微技术,即激光层照显微镜(Lightsheet )。这给生物学家带来了在活体生物动态成像研究上的新方法。 ▲Lightsheet观察的小鼠大脑 生命观察
比利时研究人员开发出新型可见光宽带光源
分析测试百科网讯 一种应用在色散设计的氮化硅波导上的新刻蚀方法已经被开发出来,并进行了实验验证。 在超连续谱的产生过程中,多个非线性光学效应的相互作用导致频谱大幅扩大。因此,超连续谱的产生规避了对合适的增益介质的需求,并且使可操作的电磁频谱的中红
超连续谱白光激光器在生物光子学领域的应用
白光源被用于照明、解调、激发生物材料和化学物质等领域已经过了长达百年的时间。传统上,人们所使用的灯丝或气体放电灯,如今已被LED灯和其他白光源取代。然而,对于很多应用而言,这些光源的输出功率或带宽仍然是不够的。 单频激光器具有优异的光束质量和高功率特性,但它们本质上是单波长设备。要解决多个波长的问题
多光子显微镜成像:无标记成像在发育生物学中的应用
光学成像可用于发育生物学,从而了解生物体的形成、揭示组织再生机制、认识并管理先天性缺陷和胚胎衰竭等。其中最受关注的两个问题:一是心脏在早期发育中会发生剧烈的形态变化,其潜在功能和生物力学方面仍有待研究;二是中枢神经系统发育异常会导致先天性的疾病,所以需要从动力学、功能和生物力学等方面对大脑发
可编程脉冲喷吹控制仪技术讲解
QYM系列可编程脉冲喷吹控制仪,采用独特的抗干扰技术,能够确保在恶劣的工业环境下稳定、可靠的工作,可完全替代PLC控制。采用多功能快捷键结合三位数码管显示,可方便的进行控制参数的修改操作,并可以在控制仪工作时显示过程参数。采用可编程组合输出方式,可实现输出在36点以下的除尘器的一机搞定,可组合出M提
香港中文大学开发了一种新颖的成像方法
神经元的活动通常在10毫秒的时间范围内完成,这使得常规显微镜很难直接观察到这些现象。 这种新的压缩感测双光子显微镜技术可用于生物神经分布的3D成像或同时监视数百个神经元的活动。研究人员通过使用(a)传统的点扫描和(b)新的压缩成像方法,制备了花粉粒的双光子显微镜图像。点扫描成像时间为2.2秒,而
超连续谱光源的介绍
一种脉冲激光光源,具有相对于可调谐激光器更宽的光谱范围。可以配合滤波器产生波长可调激光。用于材料分析等领域。
关于多光子技术的背景介绍
多光子技术 [1]是基于多光子激发理论提出的新型光子技术。以双光子技术为代表的多光子技术已经在生物及医学成像、单分子探测、三维信息存储、微加工等领域得到广泛应用,展示了广阔的发展前景。 双光子激发( two-photon excitation, TPE)是最简单的多光子激发( multi-ph
关于多光子技术的展望介绍
目前,多光子技术的研究主要以双光子技术为主。与双光子激发相比 ,三光子激发更能体现出多光子成像的优势。1997年, Webb等已经实现了三光子激发对小鼠活体内的血液复合胺成像。改善成像质量、提高成像速度是多光子技术发展的方向之一。 同时,寻找和制造更适合多光子激发使用的光聚合体 、大吸收截面的荧
上海光机所高非线性石英光子晶体光纤研制取得进展
中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术研发中心研究员廖梅松带领非线性光纤课题组刘垠垚、吴达坤等人,在高非线性光子晶体光纤的研制方面取得了新进展。 高非线性光子晶体光纤由于具有普通阶跃型光纤所不具备的特殊色散和高非线性,是产生超连续谱激光的核心器件。超连续谱是一种具有超宽的光谱和高度
基于光纤OPCPA的高能量1300-nm/1700-nm超快光源
波长为1300 nm和1700 nm的激光光源在工业焊接和生物医学等领域有着潜在的应用前景。在工业焊接方面,由于烃键对1700 nm波段的高吸收率,该波长激光光源可用于某些聚合物和塑料的焊接;在生物医学方面,生物组织在1300 nm和1700 nm处具有相对较低的水吸收和较长的散
高非线性石英光子晶体光纤研制取得进展
中国科学院上海光学精密机械研究所研究员廖梅松带领非线性光纤课题组刘垠垚、吴达坤等人,在高非线性光子晶体光纤的研制方面取得了新进展。 由于高非线性光子晶体光纤具有普通阶跃型光纤所不具备的特殊色散和高非线性,是产生超连续谱激光的核心器件。超连续谱是一种具有超宽的光谱和高度方向性的高亮度宽带光源,在
超光谱成像技术
超光谱成像技术是在多光谱成像技术基础上发展起来的新技术。它是一种集光学、光谱学、精密机械、电子技术及计算机技术于一体的新型遥感技术,能获得空间维和光谱维的丰富信息,属于当前可见红外遥感器的前沿科学。由其物化的成像光谱仪,根据光谱分辨率(光学遥感器的性能指标之一,是指遥感器在接收目标辐射的光谱时,
超快非线性光学技术:超连续谱中色散波产生的半解析...
超快非线性光学技术:超连续谱中色散波产生的半解析理论在过去30年中,在具有三阶非线性的波导中产生超连续谱(Supercontinuum)一直是超快非线性光学中的重要研究课题,其背后的物理机制包含多种非线性过程,色散波产生(Dispersive wave generation)是其中非常重要的一种
多光子显微镜中的焦点深度扩展方法(二)
为了解决使用单个环扩展焦深光通量不够的问题, BINGYING CHEN等人利用超短脉冲相干长度短的特性,采用多环结构的分束掩模,超快激光脉冲经过时会被分束掩模分成不同的环形子束,每个子束都有时间延迟,也就是每个子束在不同的时间点在物镜的焦平面上形成贝塞尔焦点。如果每个环引入的时间延迟大大超过了激光
多光子显微镜中的焦点深度扩展方法(一)
双光子激光扫描显微镜结合钙指示剂是活体神经元信号探测的金标准。神经网络中的神经元分布在三维空间中,监测它们的活动动态需要一种能够快速提高体积成像速率的方式。但是,使用光栅扫描多光子显微镜对大量图像进行成像,如果采用高数值孔径(NA)的物镜来获得较高的横向分辨率时,会导致较小的聚焦深度,为了获得小聚焦
多光子技术的应用研究进展
多光子激光扫描显微镜是在激光共聚焦扫描显微镜基础上发展起来的。继 1997年伯乐公司推出了第一台双光子激光扫描显微镜后,1998年 5月德国莱卡公司也加入竞争。 多光子扫描显微镜具有成像穿透深度深、光学三维分辨率高等特点,为实时、原位观察生物活体提供了最佳方法。 1、钙生物学研究 与荧光探针
关于多焦点多光子显微技术的简介
多焦点多光子显微技术是 20 世纪末发展起来的, 它与单光束激光扫描显微镜 相比最大的变化是: (1) 需要一 个光束分离装置(如右图)产生多个焦点; (2) 需要一个探测器能够探测从所有焦点处发出的荧光信号 。 多焦点多光子显微技术采用旋转微透镜盘 、微透镜阵列 [6]、级联分束镜 [7
多焦点多光子显微技术进展的概述
生物医学发展对检测和成像系统的一个要求是在一次测量中能以很高的灵敏度和特异性得到多种功能信息, 另一个要求是能够无损、实时监测活体细胞的动态过程 , 这也成 为了荧光显 微技术不断发展和进步的源动力 。多焦点多光子显微技术在提高激发光能 利用率的同时 , 也提高了成像速度, 从而使实时双光子激发