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微型双光子显微镜可获取大脑成像图 ?#22411;?#29992;于医疗领域

2019-05-29 16:16:44  来源:仪器网原创 浏览量:485次
?#38236;?#35835;】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。

       虽然在国外科学早已研发了双光子显微镜仪器来获取动物的脑?#21487;?#32463;活动成型图,可是仪器仍然存在两大缺点:1、体积大,重量重,不方便佩戴。2、成像效果不理想。

  而我国最新研发的微型双光子荧光显微镜的核心部分,重量仅2.2克。成像清晰,且成功的扑捉到快速的脑?#21487;?#32463;元活动。在不久的将来或许可以在人类的身上进行使用。

  这研究项目的意义在于,医务工作者可以通过透视大脑活动,还将在可视化研究自闭症、阿尔茨海默症、癫痫等脑疾病的神经机制及新药创制中发挥重要作用。

不久的将来,这项科学成果的成功,不仅是科技的突?#30130;?#26356;?#23548;?#30340;意义是造福神脑疾病患者。

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  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。这种激光器发出的激光具有很高的峰?#30340;?#37327;和很低的平均能量,其脉冲宽度只有100飞秒,而其频率可以达到80至100兆赫。在使用高数值孔径的物镜将脉冲激光的光子聚焦时,物镜的焦点处的光子密度是最高的,双光子激发只发生在物镜的焦点上,所以双光子显微镜不需要共聚焦针孔,提高了荧光检测效率。

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  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?#38236;?#26102;候,只有在焦平面上才有光漂白和光毒性。所以,双光子显微镜比单光子显微镜更适合用来观察厚标本、更适合用来观察活细胞、或用来进行定点光漂?#36164;?#39564;。


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2019-05-29 16:16:44
标签:双光子 , 荧光 , 微型显微镜
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