熒光壽命成像在生命科學(xué)研究中的應(yīng)用:自發(fā)熒光FLIM被普遍應(yīng)用于非標(biāo)記生物成像領(lǐng)域。所謂自發(fā)熒光,即生物細(xì)胞本身便包含熒光分子,稱為內(nèi)源性熒光分子團(tuán)。FLIM通過對自發(fā)熒光分子團(tuán)(如NAD(P)H)熒光壽命的考察,可以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞代謝的監(jiān)測。這種方案無需人為對樣品加入熒光試劑便可以發(fā)射熒光,有效減少了熒光染料對樣品的毒性、熒光分子與樣品的非特異性結(jié)合及染料對生理性能的干擾影響。外源分子探針FLIM借助于外部熒光染料的注入以產(chǎn)生熒光。如今,為了利用FLIM對物理?xiàng)l件(包括粘度、溫度、酸度和氧化作用)的敏感性,已經(jīng)開發(fā)出了許多適用于體內(nèi)和體外應(yīng)用的光學(xué)探針。不同熒光基團(tuán)激發(fā)態(tài)停時(shí)間不同,大多數(shù)生物熒光素的熒光壽命時(shí)間在 0.2 - 20 ns。浙江分子熒光壽命成像怎么樣
熒光壽命顯微成像(Fluorescence lifetime imaging microscopy,FLIM)是熒光壽命測量和熒光顯微技術(shù)的結(jié)合,熒光壽命顯微成像具有高特異性、高靈敏度、可定量測量微環(huán)境變化和分子間相互作用、不受探針濃度、激發(fā)光強(qiáng)度和光漂白影響等優(yōu)點(diǎn)。熒光壽命成像(FLIM)對細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)及調(diào)控,蛋白間的相互作用等生物研究發(fā)揮著很大作用。利用熒光壽命成像顯微鏡技術(shù)可實(shí)現(xiàn)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)光納米顆粒在活細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)定性。在過去的十年中,光學(xué)技術(shù)硬件和軟件、材料科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)的迅速發(fā)展,共同促進(jìn)了FLIM技術(shù)及其應(yīng)用的巨大進(jìn)步。湖南顯微熒光壽命成像原理熒光壽命成像系統(tǒng)是一種用于化學(xué)領(lǐng)域的分析儀器。
熒光壽命成像可以在體現(xiàn)熒光物質(zhì)形貌信息之外,還能夠靈敏地反應(yīng)熒光基團(tuán)生化特性以及周圍微環(huán)境的變化情況。將熒光壽命成像與共聚焦成像技術(shù)結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)人體三維熒光壽命成像,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)人體三維功能成像奠定基礎(chǔ),有潛力應(yīng)用于瘤識(shí)別,病變診斷等領(lǐng)域。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(shí)間的量度。不同熒光基團(tuán)激發(fā)態(tài)停時(shí)間不同,大多數(shù)生物熒光素的熒光壽命時(shí)間在 0.2 - 20 ns。熒光壽命檢測經(jīng)典方法為點(diǎn)對點(diǎn)的時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)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?hào)采集的熒光壽命成像成為可能。
影響熒光壽命成像測量的因素:高濃度樣品的影響:1)當(dāng)激發(fā)光照射高濃度樣品時(shí),在激發(fā)光入口附近產(chǎn)生熒光,但這些熒光并不能進(jìn)入熒光檢測器。2)高濃度的分子之間相互作用而發(fā)生活性阻礙現(xiàn)象。3)熒光的再吸收:即熒光光譜的短波長端和激發(fā)光譜的長波長端如果相互重疊,則發(fā)生熒光再吸收。熒光壽命成像具有200 nm的空間分辨率和皮秒量級(jí)的時(shí)間分辨率。散射光的影響: 主要是瑞利散射光和拉曼散射光的影響較大。校正辦法:先用短的激發(fā)光激發(fā),檢出溶液的拉曼峰,然后進(jìn)行熒光光譜校正。因?yàn)闊晒夤庾V不隨激發(fā)光波長的改變而改變,而拉曼光卻隨之改變。熒光壽命成像和生物發(fā)光的不同之處是什么?
熒光壽命成像顯微術(shù)是一種利用熒光染料固有特性的成像技術(shù)。除了具有特有的發(fā)射光譜外,每個(gè)熒光分子還有特有的壽命,它反映了熒光基團(tuán)在發(fā)射光子之前處于激發(fā)態(tài)的時(shí)間。除了標(biāo)準(zhǔn)的熒光強(qiáng)度測量外,壽命分析還可以提供其他信息。提高質(zhì)量,熒光壽命成像提供了額外的信息,有助提高共聚焦成像的質(zhì)量。 它非常適合用于區(qū)分熒光發(fā)射光譜重疊的熒光探針,或消除不需要的背景熒光信號(hào)。功能成像,F(xiàn)LIM 是一種用于測量和量化成像數(shù)據(jù)的重要應(yīng)用。 由于壽命信息與熒光基團(tuán)濃度無關(guān),因此它非常適合用于功能成像。功能成像超越了傳統(tǒng)的分子樣本位置和濃度記錄,通過該技術(shù)可以進(jìn)一步研究分子功能、相互作用及其環(huán)境。熒光壽命成像可以定量的區(qū)分參與FRET和沒有參與FRET的分子數(shù)量。湖南顯微熒光壽命成像原理
熒光壽命成像不受光漂白的影響。浙江分子熒光壽命成像怎么樣
熒光壽命成像可以干什么?熒光壽命成像圖像中每一個(gè)像素點(diǎn)在phasor圖上都有一個(gè)對應(yīng)的點(diǎn)。因此我們可以獲取每個(gè)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(jí)的時(shí)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(shí)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(jì)優(yōu)化。浙江分子熒光壽命成像怎么樣
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