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正文:

加州理工學院的研究人員研發(fā)了一種結合高解析度、高穿透深度以及高影像截取速度的顯微術。此項技術滿足了生物學家對活體非侵入式快速3D成像技術的需求。藉由結合雙光子激發(fā)以及光片 (light-sheet)顯微鏡術，F(xiàn)raser及其團隊證實了此方法比單光子光片顯微術有更高的穿透深度，也比雙光子掃瞄顯微術快上許多，并且不會危害到生物體。
這個方法結合了兩種既有的顯微技術。雙光子雷射掃描顯微術使用雙光子激發(fā)螢光，并且有較高的穿透深度，但是影像擷取速率較為緩慢。新的方法與光片顯微術較為相似，它是用一層很薄的可見光（光片）照射樣品，受光的光學切面上產(chǎn)生單光子激發(fā)螢光，而激發(fā)后的螢光可用廣域式照相機所偵測。雖然光片顯微術的掃描速率快，但是它缺乏雙光子雷射顯微術的高穿透深度特性。上述的兩個系統(tǒng)都能不太會對樣品造成傷害。

此研究的概念性突破是了解了在片光源照射下仍能產(chǎn)生雙光子激發(fā)。雙光子掃描光片顯微術是使用近紅外線的雷射脈沖從樣品兩側照射并掃瞄以產(chǎn)生光片，當部分樣品吸收雙光子時，就會發(fā)出可見光波段的螢光，并且由照相機攝影。有了螢光標記的幫助，系統(tǒng)的解析度可以低于個別細胞的尺寸，并且可以觀測基因的行為。
藉由掃描來產(chǎn)生光片比利用圓柱透鏡.有更多好處，它提供了更高的激發(fā)效率，降低了樣品的破壞，并且減少了非觀察范圍螢光的入射，使得系統(tǒng)的縱向解析度比較好。
當觀測果蠅幼蟲時，研究團隊發(fā)現(xiàn)他們可以在顯微鏡下觀察到樣品60μm深的影像。由于雙光子掃描系統(tǒng)造成的光傷害是很低的，因此可以提高雷射激發(fā)功率以增加螢光強度，進而提高更快的影像擷取速度。當雷射激發(fā)功率為200mW，而每一掃瞄點的大小為0.635畢0.635畢1μm時，掃瞄包含400畢900畢200 個掃瞄點的體積只需要花0.1秒。此系統(tǒng)也可以高于影片錄製速率(約每秒30張畫面)進行掃瞄。他們示范了以每秒70張畫片去拍攝果蠅幼蟲心跳的影像。掃瞄速率主要受限于照相機的讀取時間。此技術主要有兩大缺點:其一為超快雷射的成本太高、其二為雙光子激發(fā)很難應用在多彩成像。

出自http://www.bjsgyq.com/北京顯微鏡百科