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investigator双光子显微镜扫描深度

来源: 发布时间:2025-07-09

使用双光子显微镜可以以亚细胞分辨率对钙离子传感器和谷氨酸传感器成像,从而测量不透明大脑深处的活动;成像膜电压变化能直接反映神经元活动,但神经元活动的速度对于常规的2PM来说太快。目前电压成像主要通过宽场显微镜实现,但它的空间分辨率较差并且只是于浅层深度。因此要在不透明的大脑中以高空间分辨率对膜电压变化进行成像,需要较提高2PM的成像速率。FACED??槭涑龃Φ淖勇龀逍蛄锌梢钥醋鞔有槟夤庠凑罅蟹⒊龅墓猓庑┳勇龀逶谥屑痰较晕⒕滴锞岛笮纬闪艘桓隹占渖戏掷肭沂奔溲映俚慕沟阏罅?。然后将该模块并入具有高速数据采集系统的标准双光子荧光显微镜中,如图2所示。光源是具有1MHz重复频率的920nm的激光器,通过FACED模块可产生80个脉冲焦点,其脉冲时间间隔为2ns。这些焦点是虚拟源的图像,虚拟源越远,物镜处的光束尺寸越大,焦点越小。光束沿y轴比x轴能更好地充满物镜,从而导致x轴的横向分辨率为0.82μm,y轴的横向分辨率为0.35μm。由于其非侵入性和高分辨率的特点,双光子显微镜成为了研究神经科学、ai症研究、免疫学等领域的重要工具。investigator双光子显微镜扫描深度

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与普通显微镜相比,电子显微镜可以在更小的尺度上观察事物,冷冻电子显微镜可以观察活性生物大分子。双光子显微镜有什么优势?它能做普通光学显微镜做不到的事情吗?原来双光子显微镜可以准确穿透厚标本进行定点和***观察!因为电磁波的波长越短,粒子越强,散射的影响越大。双光子显微镜将激发光源改为长波长激光,增加了激光的穿透力,同时降低了对细胞的毒性。此外,由于双光子激发效应只能发生在物镜的焦点处,因此扫描精度极高,还可以提高激发光效率,减少扫描点以外的荧光物质的消耗。国内激光荧光双光子显微镜厂家有哪些成像平台倒置双光子显微镜启用显微镜自带调焦设备。

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第二代微型化双光子荧光显微镜FHIRM-TPM2.0,其成像视野是该团队于2017年发布的代微型化显微镜的7.8倍,同时具备三维成像能力,获取了小鼠在自由运动行为中大脑三维区域内上千个神经元清晰稳定的动态功能图像,并且实现了针对同一批神经元长达一个月的追踪记录。在一批“早鸟项目”中,该系统已被多个研究组应用于不同的模式动物和行为范式,如小鼠的社交新颖性识别、斑胸草雀受调控后大脑特定神经元变化、新型神经递质乙酰胆碱探针的传导适应性分析以及猕猴三脑区成像等多项研究。

有了双光子激发技术,激光共聚扫描显微镜可以发挥更好的作用。那么,什么是双光子激发技术呢?在光子密度较高的情况下,荧光分子可以同时吸收两个波长较长的光子,使电子跃迁到更高的能级。短时间后,电子跳回到较低的能级,发出波长为长波长一半的光子(P=h/λ)。利用这个原理,双光子激发技术诞生了。双光子显微镜使用长波长脉冲激光通过物镜会聚。由于双光子激发需要很高的光子密度,物镜焦点处的光子密度比较高,所以双光子激发只能发生在焦点处产生荧光,该点产生的荧光穿过物镜,被光学探头接收,从而达到逐点扫描的效果。双光子显微镜观察到的现象证明了钙离子的增加依赖于肌体触发的钠离子作用电势。

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在国家自然科学基金委国家重大科研仪器研制专项《超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统》的支持下,北京大学分子医学研究所、信息科学技术学院、动态成像中心、生命科学学院、工学院联合中国人民医学科学院组成跨学科团队,历经三年多的协同奋战,成功研制新一代高速分辨微型化双光子荧光显微镜,并获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。原始论文于5月29日在线发表于自然杂志子刊NatureMethods(IF25.3),并已申请多项。双光子显微镜已延伸到各个领域研究中,它能对样品进行三维观察。美国荧光双光子显微镜光毒性

双光子显微镜是新型的荧光显微镜,其原理大致是这样的;investigator双光子显微镜扫描深度

基因编码的荧光探针可用于在突触和细胞分辨率下监测体内神经元信号,这是揭示动物神经活动复杂机制的关键。双光子显微镜(2PM)可以对钙离子传感器和谷氨酸传感器进行亚细胞分辨率的成像,从而测量不透明脑深部的活动。成像膜的电压变化可以直接反映神经元的活动,但神经元活动的速度对于常规的2PM来说太快了。目前,电压成像主要由宽视场显微镜实现,但其空间分辨率较差,且只能在浅深度成像。因此,为了以高空间分辨率成像不透明脑中膜电压的变化,需要将成像速率提高2PM。面向??槭涑龆说淖勇龀逍蛄锌墒游有槟夤庠凑罅蟹⒊龅墓猓庑┳勇龀逶谥屑痰较晕⒕滴锞岛笮纬煽占浞掷牒褪奔溲映俚木劢拐罅?。然后,该??楸患傻揭桓龃懈咚偈莶杉低车谋曜妓庾佑庀晕⒕抵?,如图2所示。光源是重复频率为1MHz的920nm激光器。FACED??榭梢圆?0个脉冲焦点,脉冲时间间隔为2ns。这些焦点是虚拟源的图像。虚光源越远,物镜处的光束尺寸越大,焦点越小。光束可以沿Y轴比沿X轴更好地填充物镜,从而在X轴上产生0.82m和0.35m的横向分辨率。investigator双光子显微镜扫描深度

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