熒光分析和成像技術(shù)因具有非常高的靈敏度和分子特異性而普遍的應(yīng)用于生物物理、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理、化學(xué)等領(lǐng)域,利用熒光光譜技術(shù)和熒光顯微技術(shù)可以分析樣品中熒光團(tuán)的組分和分布。不過,由于熒光分析技術(shù)大多是基于熒光強(qiáng)度的測量,容易受到激發(fā)光強(qiáng)度、樣品濃度淬滅、熒光染料的分布濃度等因素的影響。熒光壽命通常來講是一定的,不受激發(fā)光強(qiáng)度、熒光團(tuán)濃度等因素的影響,只只與熒光團(tuán)所處的微環(huán)境有關(guān),因此,利用熒光壽命顯微鏡(Fluorescence lifetime imaging microscopy, FLIM)對樣品進(jìn)行熒光壽命成像,可以對樣品所在的微環(huán)境中的許多物理參數(shù)如氧壓、溶液疏水性等及生物化學(xué)參數(shù)如pH值、離子濃度等進(jìn)行定量測量。此外,熒光壽命成像技術(shù)還可以同時獲得分子狀態(tài)和空間分布的信息。熒光壽命成像技術(shù)有兩種:時間域和頻率域。佛山紅外熒光壽命成像哪家靠譜
熒光壽命是熒光分子在激發(fā)態(tài)停留的時間,這個時間可以反映熒光分子的內(nèi)在屬性和所處的微環(huán)境,是一個很有用的工具。以往,熒光壽命的測量和計算是件非常復(fù)雜和耗時的工作,只有少數(shù)專業(yè)的科學(xué)家關(guān)注和使用該工具。傳統(tǒng)的多色成像實(shí)驗(yàn)根據(jù)光譜差異來設(shè)計,會有串色等限制,而且需要多次采集圖像,會造成樣品的光損傷。通過熒光壽命來進(jìn)行成像,只需要拍攝一次就完成圖像采集,不但減少了成像時間,而且降低了激光對樣品的損傷。熒光壽命成像使用簡單,方便快捷,不需要進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)。佛山化學(xué)熒光壽命成像價錢熒光壽命可以在頻域或者時間域測量。
熒光壽命成像技術(shù)(Fluorescence Lifetime ImagingMicroscopy,F(xiàn)LIM)是一種在顯微尺度下展現(xiàn)熒光壽命空間分布的技術(shù),由于其不受樣品濃度影響,具有其他熒光成像技術(shù)無法代替的優(yōu)異性能,目前在生物醫(yī)學(xué)工程、光電半導(dǎo)體材料等領(lǐng)域是一種重要的表征測量手段。熒光和熒光壽命:分子包含多個單能態(tài)S0、S1、S2…和三重態(tài)T1…,每個能態(tài)都包含多個精細(xì)的能級。正常情況下,大部分電子處在*低能態(tài)即基態(tài)S0 的*低能級上,當(dāng)分子被光束照射,會吸收光子能量,電子被激發(fā)到更高的能態(tài)S1 或S2 上,在S2 能態(tài)上的電子只能存在很短暫的時間,便會通過內(nèi)轉(zhuǎn)換過程躍遷到S1 上,而S1 能態(tài)上的電子亦會在極短時間內(nèi)躍遷到S1 的*低能級上,而這些電子會存在一段時間后通過震蕩弛豫輻射躍遷到基態(tài),這個過程會釋放一個光子,即熒光。此外,亦會有電子躍遷至三重態(tài)T1 上,再由T1 躍遷至基態(tài),我們稱之為磷光。
熒光壽命成像技術(shù)及其在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用:熒光分子的壽命就像熒光分子的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜一樣是熒光分子的固有特性,隨著近年來對蛋白及分子功能研究的不斷深入,科研工作者除對多色成像、鈣成像等功能成像的需求日漸增多之外,對熒光壽命成像的需求也逐漸增加,而熒光壽命成像能提供除熒光強(qiáng)度、熒光光譜信息之外的熒光分子的壽命信息,可用于分子間相互作用(FRET)、分子所處微環(huán)境的離子濃度(如Ca2+、pH)及細(xì)胞代謝水平的改變等測量,并可拆分光譜重疊的熒光染料及染料和自發(fā)熒光,還可以結(jié)合熒光相關(guān)光譜對單分子實(shí)現(xiàn)熒光壽命相關(guān)光譜FLCS的測量。熒光壽命成像擴(kuò)展了傳統(tǒng)熒光成像的維度,是功能成像的理想工具,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。熒光壽命是熒光基團(tuán)在通過發(fā)射熒光光子返回基態(tài)之前在其激發(fā)態(tài)下保持平均多長時間的量度。
熒光壽命成像可以提供熒光強(qiáng)度(光子數(shù))和光子壽命的空間分布,具有200 nm的空間分辨率和皮秒量級的時間分辨率。通過雙光子激發(fā)(結(jié)合飛秒脈沖和共焦顯微鏡)可以直接檢測熒光和時間分辨的熒光壽命。這種無損檢測技術(shù),無需解剖或?qū)iT制造分層樣品,不但可在樣品表面,還可在樣品表面以下實(shí)現(xiàn)深度解析測量。特別適用于新材料、光子學(xué)、光伏、光催化、生物材料、納米材料和納米復(fù)合材料以及其相關(guān)的原理探究和設(shè)計優(yōu)化。熒光壽命成像圖像中每一個像素點(diǎn)在phasor圖上都有一個對應(yīng)的點(diǎn)。因此我們可以獲取每個像素點(diǎn)的壽命信息,也可以獲知每一壽命所對應(yīng)的圖像區(qū)域。熒光壽命成像使用簡單,方便快捷,不需要進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)。江蘇植物熒光壽命成像
熒光壽命成像(FLIM)可用于測量分子環(huán)境參數(shù)。佛山紅外熒光壽命成像哪家靠譜
熒光壽命成像在生物醫(yī)學(xué)研究和臨床診斷應(yīng)用中的許多場合都對多光譜分辨提出特殊要求,如在FRET測量中,要求能同時測量供體和受體的熒光強(qiáng)度隨時間的衰減,多光譜分辨的熒光壽命成像提供了一種新的定量研究手段.目前,基于門控像增強(qiáng)器的多光譜寬場FLIM 技術(shù)一次只能獲得至多兩個譜段的熒光壽命圖像,而基于TCSPC的多光譜分辨FLIM的成像速度又很低,這些都限制了其應(yīng)用范圍.目前的一個研究方向是,發(fā)展光譜分辨率高、成像速度快、價格低廉的多光譜分辨熒光壽命成像顯微技術(shù)。佛山紅外熒光壽命成像哪家靠譜
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