現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和科技的進(jìn)步,特別是隨著后基因組時(shí)代的到來,人們已經(jīng)能夠根據(jù)需要建立各種細(xì)胞模型,為在體研究基因表達(dá)規(guī)律、分子間的相互作用、細(xì)胞的增殖、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、誘導(dǎo)分化、細(xì)胞凋亡以及新的血管生成等提供了良好的生物學(xué)條件。然而,盡管人們利用現(xiàn)有的分子生物學(xué)方法,已經(jīng)對基因表達(dá)和蛋白質(zhì)之間的相互作用進(jìn)行了深入、細(xì)致的研究,但仍然不能實(shí)現(xiàn)對蛋白質(zhì)和基因活動(dòng)的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測。在細(xì)胞的生理過程中,基因、尤其是蛋白質(zhì)的表達(dá)、修飾和相萬作用往往發(fā)生可逆的、動(dòng)態(tài)的變化。目前的分子生物學(xué)方法還不能捕獲到蛋白質(zhì)和基因的這些變化,但獲取這些信息對與研究基因的表達(dá)和蛋白質(zhì)之間的相互作用又至關(guān)重要。因此,發(fā)展能用于、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測蛋白質(zhì)和基因活動(dòng)的方法是非常必要的。雙光子顯微鏡采用長波長激發(fā)。Ultima Investigator多光子顯微鏡作用
當(dāng)細(xì)胞受到外界刺激時(shí),隨著刺激時(shí)間的增加,即使繼續(xù)刺激,Ca2+熒光信號也不會(huì)繼續(xù)增強(qiáng),反而會(huì)減弱,直至恢復(fù)到無刺激時(shí)的水平。對于細(xì)胞受精過程中Ca2+熒光信號的變化,發(fā)現(xiàn)粘附過程中Ca2+熒光信號沒有變化,但當(dāng)配子融合時(shí),Ca2+熒光信號強(qiáng)度出現(xiàn)一個(gè)不穩(wěn)定的峰值,持續(xù)數(shù)分鐘。這些現(xiàn)象對于研究受精發(fā)育的早期信號以及Ca2+在卵子和受精卵發(fā)育中的作用具有重要意義。在其他生理過程中,如細(xì)胞分裂和胞吐,Ca2+熒光信號的強(qiáng)度也會(huì)發(fā)生很大的變化。多光子顯微鏡設(shè)備多光子顯微鏡技術(shù)的優(yōu)勢如何?又有哪些應(yīng)用?
多光子成像系統(tǒng)提供的優(yōu)勢包括了真正的三維成像、對活組織內(nèi)部深處進(jìn)行成像的能力以及消除平面外熒光的能力。使用這種方法進(jìn)行成像,可以對斯托克斯位移非常短和/或效率非常低的熒光染料進(jìn)行成像,甚至可以對樣品或組織中固有的熒光分子進(jìn)行成像。多光子成像的缺點(diǎn)包括需要高峰值功率脈沖激光器,例如鎖模鈦:藍(lán)寶石激光器,并且直到現(xiàn)在,缺乏在整個(gè)發(fā)射范圍內(nèi)提供足夠吞吐量的高性能濾光片。整個(gè)激光調(diào)諧范圍內(nèi)的興趣和足夠的阻擋。
多光子顯微優(yōu)點(diǎn):☆光損傷小:由于雙光子顯微鏡使用的是可見光或近紅外光作為激發(fā)光源,這一波段的光對細(xì)胞和組織的光損傷小,適用于長時(shí)間的研究;☆穿透能力強(qiáng):相對于紫外光,可見光和近紅外光都具有更強(qiáng)的穿透能力,因而受生物組織散射的影響更小,解決對生物組織中深層物質(zhì)的層析成像研究問題;☆高分辨率:由于雙光子吸收截面很小,只有在焦平面很小的區(qū)域內(nèi)可以激發(fā)出熒光,雙光子吸收*局限于焦點(diǎn)處的體積約為波長3次方的范圍內(nèi);☆漂白區(qū)域?。河捎诩ぐl(fā)只存在于交點(diǎn)處,所以焦點(diǎn)以外的區(qū)域都不會(huì)發(fā)生光漂白現(xiàn)象;☆熒光收集率高:與共聚焦成像相比,雙光子成像不需要光學(xué)濾波器,這樣就提高了對熒光的收集率,而收集率的提高直接導(dǎo)致圖像對比度的提高;☆圖像對比度高:由于熒光波長小于入射波長,因而瑞利散射產(chǎn)生的背景噪聲只有單光子激發(fā)時(shí)的1/16,降低了散射的干擾;☆光子躍遷具有很強(qiáng)的選擇激發(fā)性,所以可以對生物組織中一些特殊物質(zhì)進(jìn)行成像研究;☆避免組織自發(fā)熒光的干擾,獲得較強(qiáng)的樣品熒光:生物組織中的自發(fā)熒光物質(zhì)的激發(fā)波長一般在350~560nm范圍內(nèi),采用近紅外或紅外波段的激光作為光源,能**降低生物組織對激發(fā)光吸收。多光子激光掃描顯微鏡采用波長較長的紅外激光,能量脈沖式激發(fā),紅外光比可見光在生物組織中的穿透力更強(qiáng)。
多光子顯微鏡通過引入具有超高透射率、非常陡峭的邊緣和精心優(yōu)化的阻擋的濾光片,為多光子用戶帶來了增強(qiáng)的性能??紤]到激發(fā)激光器和多光子成像系統(tǒng)的其他復(fù)雜元件通常需要多少投資,這些新的光學(xué)濾光片**了一種簡單且廉價(jià)的升級,可以顯著提高系統(tǒng)性能。事實(shí)上,與傳統(tǒng)濾光片的褐**調(diào)相比,發(fā)射濾光片看起來像窗戶玻璃一樣清晰,而且LWP二向色鏡具有如此寬的反射帶,它們看起來像高反射鏡。發(fā)射濾光片還在Ti:Sapphire激光調(diào)諧范圍內(nèi)提供深度阻擋,這對于實(shí)現(xiàn)高信噪比和測量靈敏度至關(guān)重要。顯微鏡簡史:從光到多光子顯微鏡。美國布魯克多光子顯微鏡實(shí)驗(yàn)
多光子顯微鏡銷售/營銷策略建議。Ultima Investigator多光子顯微鏡作用
多束掃描技術(shù)可以同時(shí)對神經(jīng)元組織的不同位置進(jìn)行成像對兩個(gè)遠(yuǎn)距離(相距大于1-2mm)的成像部位,通常使用兩條單獨(dú)的路徑進(jìn)行成像;對于相鄰區(qū)域,通常使用單個(gè)物鏡的多光束進(jìn)行成像。多光束掃描技術(shù)必須特別注意激發(fā)光束之間的串?dāng)_問題,這個(gè)問題可以通過事后光源分離方法或時(shí)空復(fù)用方法來解決。事后光源分離方法指的是用算法來分離光束消除串?dāng)_;時(shí)空復(fù)用方法指的是同時(shí)使用多個(gè)激發(fā)光束,每個(gè)光束的脈沖在時(shí)間上延遲,這樣就可以暫時(shí)分離被不同光束激發(fā)的單個(gè)熒光信號。引入越多路光束就可以對越多的神經(jīng)元進(jìn)行成像,但是多路光束會(huì)導(dǎo)致熒光衰減時(shí)間的重疊增加,從而限制了區(qū)分信號源的能力;并且多路復(fù)用對電子設(shè)備的工作速率有很高的要求;大量的光束也需要更高的激光功率來維持近似單光束的信噪比,這會(huì)容易導(dǎo)致組織損傷。Ultima Investigator多光子顯微鏡作用