熒光壽命成像技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控納米顆粒在細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)定性。FLIM不但具有其它熒光顯微鏡所具有的高靈敏度、可檢測(cè)生物生物樣品等優(yōu)點(diǎn),它在監(jiān)控?zé)晒饧{米材料的穩(wěn)定性上還具有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì):(1)熒光壽命不受熒光探針的濃度的影響,可排除納米材料的胞吐及細(xì)胞分化導(dǎo)致的納米顆粒的稀釋等對(duì)測(cè)量的影響;(2)很多常見的發(fā)光材料的熒光壽命都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于細(xì)胞的自熒光的壽命,很易去除生物自熒光對(duì)熒光成像的干擾;(3)發(fā)光材料的熒光壽命和其材料的穩(wěn)定性密切相關(guān),熒光壽命的改變可以靈敏地反映相應(yīng)材料的化學(xué)穩(wěn)定性?;谏鲜鲈?,他們利用FLIM技術(shù)系統(tǒng)考察了半導(dǎo)體量子點(diǎn)和金納米簇在活的細(xì)胞(HeLa)里72小時(shí)內(nèi)的穩(wěn)定性,以及不同的表面配體對(duì)這一過程的影響。熒光壽命成像可用于對(duì)皮膚病的診斷,對(duì)腔體病癥早期的臨床診斷。遼寧顯微熒光壽命成像操作步驟
熒光壽命成像的原理:如果分子環(huán)境刺激激發(fā)態(tài)衰變而不發(fā)射光子,則熒光強(qiáng)度會(huì)降低(淬滅)。熒光淬滅是一條單獨(dú)的發(fā)射路徑,因此在動(dòng)力學(xué)上與熒光過程形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。激發(fā)態(tài)存儲(chǔ)現(xiàn)在可以通過一個(gè)以上的過程衰變,從而縮短熒光壽命。這種壽命的改變可用于收集分子環(huán)境的信息。一種特殊類型的淬滅是將激發(fā)能量以非輻射的方式傳遞到相鄰的不同熒光染料中:“熒光共振能量轉(zhuǎn)移”,F(xiàn)RET。此時(shí),不只第1個(gè)熒光染料(供體)變暗,壽命變短,而且第二個(gè)熒光染料(受體)在“錯(cuò)誤的”激發(fā)顏色下開始發(fā)光。由于這種效果的產(chǎn)生需要兩種熒光染料(小于10 nm)的密切接觸,因此將其用作研究分子相互作用的“分子標(biāo)尺”。北京植物熒光壽命成像怎么操作熒光壽命成像可用于多種生物應(yīng)用,包括組織表面掃描、組織類型繪圖、光動(dòng)力治理、DNA芯片分析等。
熒光壽命是指分子受到光脈沖激發(fā)后返回基態(tài)之前在激發(fā)平均停留的時(shí)間,處于激發(fā)態(tài)的熒光分子在從激發(fā)到基態(tài)的過程中發(fā)射熒光釋放能量。熒光壽命取決于熒光分子所處的微環(huán)境,通過對(duì)樣品熒光壽命的測(cè)量和成像可以定量獲取樣品的功能信息。熒光壽命成像技術(shù)有兩種:時(shí)間域和頻率域。(1)時(shí)域FLIM:需要脈沖光源,所以一般在雙光子的系統(tǒng)上比較常見FLIM(熒光壽命成像Fluorescence Life-time imaging Microcopy簡(jiǎn)稱FLIM)。(2)頻域FLIM:需要一個(gè)相位調(diào)制的光源,有用LED調(diào)制的, FLIM對(duì)很多研究都有幫助,以下為熒光壽命成像FLIM的應(yīng)用:1)細(xì)胞體自身熒光壽命分析;2)自身熒光相對(duì)熒光標(biāo)記的有效區(qū)分;3)具有相同頻譜性質(zhì)的不同熒光標(biāo)記的區(qū)分;4)活細(xì)胞內(nèi)水介質(zhì)的PH值測(cè)量;5)局部氧氣濃度測(cè)量;6)活細(xì)胞內(nèi)鈣濃度測(cè)量;7)時(shí)間分辨Forster共振能量轉(zhuǎn)移(FRET):納米級(jí)尺度上的遠(yuǎn)程測(cè)量,環(huán)境敏感的FRET探針定量測(cè)量。
分子的熒光壽命在幾納秒至幾百納秒之間,因此,測(cè)量熒光壽命成像需要極快響應(yīng)時(shí)間的探測(cè)器。如今主要存在兩類方案:一是時(shí)域測(cè)量,由一束窄脈沖將熒光分子激發(fā)至較高能態(tài)S1,接著測(cè)量熒光的發(fā)射幾率隨時(shí)間的變化。典型的時(shí)域測(cè)量方法有TCSPC和時(shí)間門(TG)兩種。TCSPC利用快速秒表測(cè)量激發(fā)脈沖與探測(cè)熒光之間的時(shí)間差。使用高重復(fù)脈沖激發(fā)光激發(fā)樣品,在每一個(gè)脈沖周期內(nèi),較多激發(fā)熒光分子發(fā)出一個(gè)光子,然后記錄光子出現(xiàn)的時(shí)刻,并在該時(shí)刻記錄一個(gè)光子,再下一個(gè)脈沖周期內(nèi)也是相同的情況,經(jīng)過多次計(jì)數(shù)可以得到熒光光子隨時(shí)間的分布曲線。相似的,TG則探測(cè)不同時(shí)間窗口內(nèi)的熒光強(qiáng)度,通過曲線擬合得到熒光壽命。二是頻域測(cè)量,對(duì)連續(xù)激發(fā)光進(jìn)行振幅調(diào)制后,分子發(fā)出的熒光強(qiáng)度也會(huì)受到振幅調(diào)制,兩個(gè)調(diào)制信號(hào)之間存在與熒光壽命相關(guān)的相位差,因此可以測(cè)量該相位差計(jì)算熒光壽命。熒光壽命成像使用簡(jiǎn)單,方便快捷,不需要進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)。
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(duì)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(cè)。這種方案無需人為對(duì)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(duì)樣品的毒性、熒光分子與樣品的非特異性結(jié)合及染料對(duì)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(duì)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。熒光壽命成像是什么樣的技術(shù)?安徽動(dòng)物熒光壽命成像多少錢
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。遼寧顯微熒光壽命成像操作步驟
熒光壽命成像有什么作用?熒光壽命可以在頻域或者時(shí)間域測(cè)量。時(shí)間域測(cè)量方法涉及用短光脈沖照射樣品(比色皿、細(xì)胞或組織),然后隨時(shí)間測(cè)量發(fā)射強(qiáng)度。FLT由衰減曲線的斜率確定。有幾種熒光檢測(cè)方法可用于壽命測(cè)量,其中時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)(TCSPC)可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)收集和增強(qiáng)的定量光子計(jì)數(shù)。頻域方法涉及高頻率入射光的正弦調(diào)制。在該方法中,發(fā)射發(fā)生在與入射光相同的頻率處,并且隨著激發(fā)光兼有相位延遲和振幅的變化(解調(diào))。壽命測(cè)量不需要波長(zhǎng)比率探針來提供眾多分析物的定量測(cè)定。壽命法通過使用光譜位移探針擴(kuò)展了分析物濃度范圍的靈敏度。遼寧顯微熒光壽命成像操作步驟
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