双光子荧光显微镜

德国Lavision Biotec ---双光子荧光显微镜TriM Scope双光子吸收/激发技术的原理：在强光激发下，分子同时吸收两个光子，从基态跃迁到两倍光子能量的激发态的过程。两个光子可以是相同波长的，也可以是不同波长的，但必须是同时吸收（两个光子到达被激发分子的时间间隔小于1飞秒）。可以这样理解，先吸收一个光子的能量跃迁到一个虚拟的中间态，然后再吸收一个光子的能量跃迁到激发态。 双光子显微镜相对于共聚焦等其他显微镜的优点： ~ 光损伤小：由于双光子显微镜使用的是可见光或近红外光作为激发光源，这一波段的光对活体细胞和组织的光损伤小，适用于长时间的研究； ~ 穿透能力强：相对于紫外光，可见光和近红外光都具有更强的穿透能力，因而受生物组织散射的影响更小，解决对生物组织中深层物质的层析成像研究问题；研究表明，共聚焦荧光成像的成像深度一般在50微米左右，而双光子显微镜的成像深度可达1000微米； ~ 高分辨率：由于双光子吸收截面很小，只有在焦平面很小的区域内可以激发出荧光，双光子吸收仅局限于焦点处的体积约为波长3次方的范围内； 北京大学谢晓亮教授（北大长江讲座教授；哈佛讲席教授，美国科学院院士）在美国哈佛大学使用LaVision BioTec的双光子显微镜之后，在北京大学建立北京生物动态光学成像中心之时，又再度引进双光子显微镜，并且给予显微镜该高度评价。

LaVision BioTec的双光子显微镜TriM Scope的特优势: ~ 有的多光束快速扫描模式：用户可根据需要调节光束模式从传统的单光束扫描模式到La Vision BioTec有的多光束快速扫描模式，即1、2、4、8、16、31、64束光的不同模式选择。快速扫描模式即可保证大可允许64束光同时扫描，并且保证低的样品损伤。 ~ 个可用软件调节的双光子显微镜：ImSpector Pro软件支持了先进的扫描模式，并且支持用户在ms毫秒之内切换扫描区域。因此，TriM Scope 是研究光活化、光释放和光漂白（photo activation, uncaging and FRAP ）的理想工具。 ~ 优的检测效率：TriM Scop可以支持多达8个 non-descanned PMT, NDD可以是cooled generation III GaAsP PMT或者APD detector可以多传输40%效率的量子。  ~ 能够支持OPO技术的显微镜：OPO技术– 红光和蛋白的激发：经典的Ti:Sa激光器成像红光的能力是非常有限的，因为经典的激发波长是1125到1250 nm, 并不在Ti:Sa激光器的转换范围之类。OPO技术解决了这个问题，因为它能传输可调的fs激光脉冲到>1100 nm的范围。

  代双光子显微镜：LaVision BioTec革新的技术提供了特的双光子显微镜-TriM Scope I： ~ 用户可根据需要调节光束模式：从传统的单光束扫描模式到La Vision BioTec的多光束快速扫描模式，即1、2、4、8、16、31、64束光的不同模式选择。快速扫描模式即可保证大可允许64束光同时扫描，并且保证低的样品损伤，主要有下面三个原因:64束光能够提供单光束的64倍荧光强度并且保证低损伤高荧光强度保证了高的帧速率CCD摄像头比PMTs更高灵敏度 ~ 提供多达8个NDD摄像头给经典的单光束扫描显微镜，2个CCD摄像头，1个TCSPC 探测器为FILM（Fluorescence Lifetime Imaging Microscope ）测量。3 个NDD可以安装到靠近物镜的位置，2个 NDD可以插入到传送器。 ~ LaVision BioTec的ImSpector Pro软件支持了先进的扫描模式，并且支持用户在ms毫秒之内切换扫描区域。因此，TriM Scope 是研究光活化、光释放和光漂白（photo activation, uncaging and FRAP ）的理想工具。 ~ TriM Scope 还可以结合1个OPO使用，OPO可以转换Ti:Sa激光器的波长从800-880 nm转变到1100-1300 nm。因此红光染料或者蛋白质可以被有效地激发出双光子，就保证了很低的漂白率和深的穿透深度。LaVision BioTec可以同时使用Ti:Sa激光和OPO来扫描，就能同时激发出绿/黄和红光。

MitochondriaHela cellshuman skinBiopsie of LungSHG & Red in ZebrafishImage in Lung Slice

二代双光子显微镜 : LaVision BioTec新的双光子显微镜-二代双光子显微镜TriM Scope II具有一些新的特点：TriM Scope II双光子显微镜提供了二代的双光子显微镜，并且在各种使用环境下能够完成快速、深度成像。基本配置是单光束扫描元件，包括正置机身和2个靠近物镜的NDD检测器。作为选件，该显微镜可以配置: ~ 多可达到8个NDD检测器  ~ 各种不同的CCD摄像头  ~ LaVision BioTec的快速TCSPS检测器  ~ 用于共聚焦检测的descanned检测器  ~ 预啁啾补偿器  ~ OPO

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