新型双光子荧光寿命显微镜捕捉大脑“动态密码”

中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所、医学成像科学与技术系统全国重点实验室研究员郑炜、副研究员叶世蔚团队成功研制出一种新型高通量双光子荧光寿命显微镜(LD-2P-FLIM)。该显微镜就像捕捉大脑复杂动态的“高清摄像机”,能够对活体小鼠大脑进行高分辨、大视野、多脑区、多参量、定量化功能成像。近日,相关研究成果发表于美国《国家科学院院刊》。 双光子显微镜是脑科学研究中的“利器”。然而,传统的双光子显微镜存在视野受限、成像面积与时间分辨率难以兼得、获取信息维度单一等瓶颈。 针对上述问题,研究团队开发了一种有效的自适应光学校准方法,在仅使用商用光学器件的条件下,实现了视野直径达3毫米且能维持全视野分辨率优于0.7微米的大视野高分辨率双光子成像。此外,研究团队破解了成像区域与成像速度之间的矛盾,基于“时分复用”原理,开发了多区域同步成像系统,可在3毫米的全视野范围内任意、灵活选择两个子区域进行同步监测。 “传统的......阅读全文

双光子显微镜的双光子显微镜的优势

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

双光子显微镜简介

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。双光子

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(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

显微镜里,单光子、双光子显微镜的区别

这个以前解释过,单光子就是通常的荧光激发方式,一个光子激发一个荧光分子发光,荧光波长比激发波长稍微长一些;双光子就是用两个光子激发一个荧光分子,激发光子能量小于荧光光子能量,因此激发波长长于荧光波长。现在公认的双光子激发的用途:1. 用于用到红外激发,穿透深度要高于单光子激发,2. 用于需要更高的激

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

双光子显微镜共享应用

仪器名称:双光子显微镜仪器编号:15017684产地:日本生产厂家:Olympus型号:FV1200MPE出厂日期:201403购置日期:201510所属单位:生命学院>蛋白质研究技术中心>细胞影像平台>设施细胞影像平台放置地点:清华大学生物医学馆U6-119固定电话:固定手机:固定email:联系

双光子共聚焦显微镜

双光子共聚焦显微镜是为了解决生物检测中样品染料标记的光漂白现象而提出的,因为共焦孔径光阑必须足够小以获得高分辨率的图像,而孔径小又会挡掉很大部分从样品发出的荧光,包括从焦平面发出的荧光,这样就要求激发光必须足够强以获得足够的信噪比;而高强度的激光会使荧光染料在连续扫描过程中迅速褪色(即光漂白现象),

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: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

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

关于双光子显微镜的基本介绍

  新型双光子显微镜带有的超高灵敏度的直接探测器能记录组织深层最细微的内部结构。多达7个的外置通道以及光谱拆分软件充分支持多色的多光子实验。再结合高速12kHz扫描头和最大扫描视野,将轴向位移减至最小,有效地收集来自深层组织的微弱光子,使图像更明亮,将对标本的光毒性减至最小。  2023年2月,神舟

关于双光子显微镜的原理概述

  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。双光子

关于双光子显微镜的产品优势介绍

  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

关于双光子显微镜的产品-应用介绍

  1、双光子显微镜—电生理数据记录  配备固定载物台的双光子显微镜能提供最佳的机械稳定性,将电噪声干扰减至最低,可以说是专为活体标本及电生理而设。而可远程操控的2孔切换物镜转盘能实现无振动切换避免给复杂高稳定要求的实验带来干扰。物镜带防腐蚀陶瓷表面,以及延展至红外范围的色差校正,是同时进行多光子成

双光子共焦显微镜有何优点

  双光子共焦显微镜具有许多突出的优点:双光子共焦显微镜可以采用波长比较长的、在生物组织中穿透能力比较强的红外激光作为激发光源,因此可以解决生物组织中深层物质的层析成像问题。由于双光子荧光波长距离发光波长,因此双光子共焦显微镜可以实现暗场成像。双光子可以避免普通成像中的荧光漂白问题和生物细胞的光致毒

关于双光子激发显微镜的基本介绍

  双光子激发显微镜是一种荧光成像技术,对活体组织能达到很高的深度,最深可达1毫米。  作为多光子荧光显微技术的一种特殊形式,它使用能激发荧光染料的红移激发光线。每一次激发,两个红外光光子都会被吸收。一方面,使用红外激发光线能减少光线在组织内的散射;另一方面,多光子吸收背景信号会受到强烈抑制,因此这

与单光子共焦显微镜相比,双光子共焦显微镜有何优点

  双光子共焦显微镜具有许多突出的优点:双光子共焦显微镜可以采用波长比较长的、在生物组织中穿透能力比较强的红外激光作为激发光源,因此可以解决生物组织中深层物质的层析成像问题。由于双光子荧光波长距离发光波长,因此双光子共焦显微镜可以实现暗场成像。双光子可以避免普通成像中的荧光漂白问题和生物细胞的光致毒

与单光子共焦显微镜相比,双光子共焦显微镜有何优点

  双光子共焦显微镜具有许多突出的优点:双光子共焦显微镜可以采用波长比较长的、在生物组织中穿透能力比较强的红外激光作为激发光源,因此可以解决生物组织中深层物质的层析成像问题。由于双光子荧光波长距离发光波长,因此双光子共焦显微镜可以实现暗场成像。双光子可以避免普通成像中的荧光漂白问题和生物细胞的光致毒

与单光子共焦显微镜相比,双光子共焦显微镜有何优点

  双光子共焦显微镜具有许多突出的优点:双光子共焦显微镜可以采用波长比较长的、在生物组织中穿透能力比较强的红外激光作为激发光源,因此可以解决生物组织中深层物质的层析成像问题。由于双光子荧光波长距离发光波长,因此双光子共焦显微镜可以实现暗场成像。双光子可以避免普通成像中的荧光漂白问题和生物细胞的光致毒

清华大学仪器共享平台双光子显微镜

仪器名称:双光子显微镜仪器编号:15017684产地:日本生产厂家:Olympus型号:FV1200MPE出厂日期:201403购置日期:201510所属单位:生命学院>蛋白质研究技术中心>细胞影像平台>设施细胞影像平台放置地点:清华大学生物医学馆U6-119固定电话:固定手机:固定email:联系

双光子显微镜和激光共聚焦显微镜的区别

荧光显微镜和激光共聚焦显微镜的区别激光共聚焦显微镜是采用激光作为光源,在传统光学显微镜基础上采用共轭聚焦原理和装置,并利用计算机对所观察的对象进行数字图象处理的一套观察、分析和输出系统。主要系统包括激光光源、自动显微镜、扫描模块(包括共聚焦光路通道和针孔、扫描镜、检测器)、数字信号处理器、计算机以及

双光子显微镜和激光共聚焦显微镜的区别

荧光显微镜和激光共聚焦显微镜的区别激光共聚焦显微镜是采用激光作为光源,在传统光学显微镜基础上采用共轭聚焦原理和装置,并利用计算机对所观察的对象进行数字图象处理的一套观察、分析和输出系统。主要系统包括激光光源、自动显微镜、扫描模块(包括共聚焦光路通道和针孔、扫描镜、检测器)、数字信号处理器、计算机以及

双光子显微镜和激光共聚焦显微镜的区别

荧光显微镜和激光共聚焦显微镜的区别激光共聚焦显微镜是采用激光作为光源,在传统光学显微镜基础上采用共轭聚焦原理和装置,并利用计算机对所观察的对象进行数字图象处理的一套观察、分析和输出系统。主要系统包括激光光源、自动显微镜、扫描模块(包括共聚焦光路通道和针孔、扫描镜、检测器)、数字信号处理器、计算机以及

关于空间站双光子显微镜的基本介绍

  空间站双光子显微镜的研制由北京大学国家生物医学成像科学中心主任程和平团队负责,基于一种双光子吸收及荧光激发的非线性光学成像技术,具有高分辨率、强三维层析能力、大成像深度等特点。  2022年,团队攻克了航天极端环境机体应激与防护等多项技术难题,最终研制出空间站双光子显微镜。  1、空间站双光子显

新型双光子荧光寿命显微镜捕捉大脑“动态密码”

  中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所、医学成像科学与技术系统全国重点实验室研究员郑炜、副研究员叶世蔚团队成功研制出一种新型高通量双光子荧光寿命显微镜(LD-2P-FLIM)。该显微镜就像捕捉大脑复杂动态的“高清摄像机”,能够对活体小鼠大脑进行高分辨、大视野、多脑区、多参量、定量化

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

Lavision双光子显微镜毛囊再生过程活体成像(二)

Figure 2 |生长过程中处于形态重组的干细胞progeny隔层. a, 毛囊生长中的向下伸展。生长状态的活毛囊三个连续时间点(3小时间隔)的光学切片,展示了progeny组分向下的伸展(左三) 。核间距增加,干细胞和progen隔层(大约生长初期 II to IIIa)中的总细胞数被定