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江苏三维荧光寿命成像

来源: 发布时间:2023年02月13日

生物发光与荧光寿命成像不同点:产生光子的原理不同,类似于我们都是通过肉眼去观察萤火虫和发光水母一样,生物发光与荧光成像在本质上,都是机体中特定的细胞或材料发出光子,被高灵敏度的CCD检测到形成图像,但是生物发光与荧光寿命成像产生光子的过程和机制是完全不同的。生物发光与荧光成像相同点:都需要对细胞进行标记。生物发光产生的光子和荧光寿命成像产生的光子都可以被高灵敏的CCD检测并形成图像,就像一个人的眼睛就可以既看到萤火虫又可以看到发光水母一样。除此之外,生物发光和荧光寿命成像都需要对目标细胞进行标记,让细胞产生荧光素酶或者荧光蛋白。荧光成像在疾病诊断,药物分布和代谢评估以及血管生物成像中得到了普遍的应用。江苏三维荧光寿命成像

为什么说荧光寿命成像技术是先进的?荧光寿命成像可以提供荧光强度(光子数)和光子寿命的空间分布,具有200 nm的空间分辨率和皮秒量级的时间分辨率。通过双光子激发(结合飞秒脉冲和共焦显微镜)可以直接检测荧光和时间分辨的荧光寿命。这种无损检测技术,无需解剖或专门制造分层样品,不但可在样品表面,还可在样品表面以下实现深度解析测量。特别适用于新材料、光子学、光伏、光催化、生物材料、纳米材料和纳米复合材料以及其相关的原理探究和设计优化。深圳红外荧光寿命成像使用步骤由于荧光寿命成像不受样品浓度影响,具有其他荧光成像技术无法代替的优异性能。

为什么说荧光寿命成像FLIM相比于荧光强度成像更有优势?通过荧光强度成像可以获得荧光分子的空间分布,较为直接和简便,但是当荧光分子具有相似的频谱特性,或是同样的荧光分子在不同环境下时,依赖强度进行成像的方案便无法准确反映信息。与基于光强的成像方式不同,荧光寿命成像FLIM适用于测量荧光分子环境的变化,或是测量分子的运动情况。其结果与荧光分子浓度无关,且不受影响光强的光散射或是光吸收影响,可以精确测量荧光淬灭过程,对生物分子微环境进行定量测量。荧光寿命成像可以用于无法控制局部探针浓度的荧光显微镜中。

荧光寿命取决于荧光分子所处的微环境,通过对样品荧光寿命的测量和成像可以定量获取样品的功能信息。荧光分子受激发后发光,荧光寿命量化了发光的衰减率。该特征时间不但取决于特定的荧光团,还取决于其环境,分子相互作用影响弛豫过程并改变荧光团的寿命。荧光寿命是微环境的相对参数,不受环境吸收、样本浓度等因素影响,因此能够对生物组织环境中的 p H 值水平、离子浓度、氧分子浓度等微环境状态进行高精度检测。荧光寿命显微成像(FLIM),可以定位不同的分子及浓度分布,在生物,材料,半导体领域具有重要的应用价值。影响荧光寿命成像测量的因素是什么?

荧光寿命成像与传统的使用荧光强度和光谱信息作为鉴别组织异常的成像方式相比,寿命成像提供了更多的生化诊断信息。荧光寿命成像已用于骨骼和牙齿的诊断。另外,采用多光子激发可显著提高组织体的成像深度,如对人体皮肤自体荧光进行多光子激发荧光寿命成像,成像深度达200 um,组织体的荧光寿命分布揭示了细胞代谢状态的变化,可用于对皮肤病的诊断。对腔体中瘤的早期临床诊断,已开发出具有实时及寿命分辨功能的内窥镜,并对离体膀胱样品进行测试,得到了黄素分子的自体荧光寿命图像。荧光寿命成像具有其它荧光显微镜所具有的高灵敏度、可检测人体生物样品等优点。江苏三维荧光寿命成像

荧光寿命成像(FLIM)可用于测量分子环境参数,通过荧光共振能量转移进行的蛋白质相互作用。江苏三维荧光寿命成像

荧光寿命成像主要应用领域包括:用于样品分离,如利用不同染料荧光寿命的差异将不同组织、正常与病变细胞等有效分离。荧光团在光谱上非常相似(max 580 vs 573)无法分离,但它们在荧光寿命上差异明显。作为生物传感器,如评价药物/理化条件对细胞的影响、Ca+震荡等。充分拓展了寿光命成像的使用范围,实现可相互验证的多维度样品成像。实现真正的生物动力学分析和功能成像。荧光寿命成像的发展很好地弥补了基于强度成像的问题,对生物医学检测有着重要的意义。江苏三维荧光寿命成像

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