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熒光壽命成像怎么用

來源: 發(fā)布時間:2023-02-06

熒光壽命成像中的熒光壽命是什么意思?有什么用?假定兩種衰減躍遷速率分別為Γ和knr,則激發(fā)態(tài)衰減速率可表示為:其中n(t)表示時間t時激發(fā)態(tài)分子的數(shù)目,由此可得到激發(fā)態(tài)物種的單指數(shù)衰減方程。熒光壽命定義為衰減總速率的倒數(shù):熒光強(qiáng)度正比于衰減的激發(fā)態(tài)分子數(shù),因此可將上式改寫為:其中I0是時間為零時的熒光強(qiáng)度,τ為熒光壽命。也就是說熒光強(qiáng)度衰減到初始強(qiáng)度的1/e時所需要的時間就是該熒光物種在測定條件下的熒光壽命。事實上當(dāng)熒光物質(zhì)被激發(fā)后有些激發(fā)態(tài)分子立即返回基態(tài),有的甚至可以延遲到5倍于熒光壽命時才返回基態(tài),這樣就形成了實驗測定的熒光強(qiáng)度衰減曲線。由于熒光壽命成像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。熒光壽命成像具高靈敏度、可檢測人體生物樣品等優(yōu)點。熒光壽命成像怎么用

熒光壽命成像的應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?生命科學(xué)領(lǐng)域:細(xì)胞體自身熒光壽命分析;自身熒光相對熒光標(biāo)記的有效區(qū)分;活細(xì)胞內(nèi)水介質(zhì)的PH 值測量;局部氧氣濃度測量;具有相同頻譜性質(zhì)的不同熒光標(biāo)記的區(qū)分;活細(xì)胞內(nèi)鈣濃度測量;時間分辨共振能量轉(zhuǎn)移(FRET):納米級尺度上的遠(yuǎn)差測量,環(huán)境敏感的FRET 探針定量測量;代謝成像:NAD(P)H 和FAD 胞質(zhì)體的熒光壽命成像。材料科學(xué)領(lǐng)域:寬禁帶半導(dǎo)體等體系的少子壽命mapping 測量;量子點等用作熒光壽命成像顯微鏡探針;鈣鈦礦電池/LED 薄膜的組分分析、缺陷檢測;銅銦鎵硒CIGS,銅鋅錫硫CZTS 薄膜太陽能電池的組分、缺陷檢測;鑭系上轉(zhuǎn)換納米顆粒;GaAs 或GaAsP 量子阱的載流子擴(kuò)散研究。熒光壽命成像怎么用熒光壽命成像有潛力應(yīng)用于瘤識別,病變診斷等領(lǐng)域。

熒光壽命成像分析是什么?熒光壽命是用于幾種生物測定的穩(wěn)健參數(shù)。它有可能替代傳統(tǒng)的測量技術(shù),如吸收法、冷光法或熒光強(qiáng)度法。熒光團(tuán)物理化學(xué)環(huán)境的任何變化都會導(dǎo)致熒光壽命的改變??赏ㄟ^各種機(jī)制來研發(fā)基于壽命的分析,例如簡單的結(jié)合測定,涉及到兩個組分的結(jié)合(一個被熒光標(biāo)記)而引起FLT的變化。另一種機(jī)制是猝滅釋放型測定,涉及大量過量存在的猝滅物質(zhì),其具有低而有限的熒光。一旦熒光化合物被釋放(通過酶促反應(yīng)或與互補(bǔ)DNA結(jié)合),系統(tǒng)的壽命就會改變。FLT可與FRET(熒光共振能量轉(zhuǎn)移)分析結(jié)合用于能量轉(zhuǎn)移效率測量。

熒光壽命顯微成像技術(shù)(FLIM)具有對生物大分子結(jié)構(gòu)、動力學(xué)信息和分子環(huán)境等進(jìn)行高分辨高精度測量的能力,因此其重要性日漸提升,被普遍地應(yīng)用于生物學(xué)研究及臨床診斷等領(lǐng)域。熒光壽命成像的發(fā)展很好地彌補(bǔ)了基于強(qiáng)度成像的問題,對生物醫(yī)學(xué)檢測有著重要的意義。熒光的特性包含有:熒光激發(fā)和發(fā)射光譜、熒光強(qiáng)度、量子效率、熒光壽命等,其中,熒光壽命是指熒光分子在激發(fā)態(tài)上存在的平均時間(納秒量級)。分子的熒光壽命在幾納秒至幾百納秒之間,因此,測量熒光壽命需要極快響應(yīng)時間的探測器。熒光壽命檢測經(jīng)典方法為點對點的時間相關(guān)單光子計數(shù)(TCSPC)。

熒光成像技術(shù)是一種非侵入性成像方法,熒光成像技術(shù)可以實時和多維度地清晰地監(jiān)測生物分子、細(xì)胞、組織和生物生物。具有高靈敏度輸出、高時間分辨率、非侵入性和低成本。熒光成像在疾病診斷,藥物分布和代謝評估以及血管生物成像中得到了普遍的應(yīng)用。其中一些前瞻性方法在診斷和影像學(xué)引導(dǎo)療治為未來醫(yī)學(xué)發(fā)展提供更廣闊的道路。除了手術(shù)中的成像引導(dǎo),熒光成像技術(shù)還可以用于手術(shù)中神經(jīng)保護(hù),外科手術(shù)過程中神經(jīng)意外橫斷或損傷,導(dǎo)致患者部分活動功能衰退甚至長久喪失。熒光壽命成像圖像中每一個像素點在phasor圖上都有一個對應(yīng)的點。上海單分子熒光壽命成像哪家好

熒光壽命成像技術(shù)是如何應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)中的?熒光壽命成像怎么用

熒光壽命成像是熒光基團(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。不同熒光基團(tuán)激發(fā)態(tài)停時間不同,大多數(shù)生物熒光素的熒光壽命時間在 0.2 - 20 ns。熒光壽命檢測經(jīng)典方法為點對點的時間相關(guān)單光子計數(shù)(TCSPC),但由于過去檢測硬件的局限和復(fù)雜的使用而沒有被普遍地應(yīng)用于科學(xué)研究。隨著技術(shù)的發(fā)展,在顯微鏡視野內(nèi)進(jìn)行超快速全像素?zé)晒鈮勖盘柌杉臒晒鈮勖上癯蔀榭赡?。熒光壽命成像具有不同于熒光?qiáng)度成像的眾多優(yōu)點:不受染料濃度的影響,無論染色或免疫熒光的效率高或低,熒光壽命都能呈現(xiàn)一致的數(shù)據(jù),這意味著更少的實驗數(shù)量和重復(fù)性更好的實驗結(jié)果。不受光漂白的影響,熒光發(fā)射時間不受激發(fā)光強(qiáng)度的影響,因此不存在光漂白問題。不受樣本厚度和光源噪聲的影響。熒光壽命成像怎么用

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