珠海生物荧光寿命成像怎么样

荧光寿命成像FLIM所面临的挑战：在数据处理上，由于曲线拟合迭代过程的需求，计算成本较其他成像方案更高。在成像原理上，荧光寿命受多种外界因素影响，这些因素包括分子相互作用、pH值、温度和粘滞阻力等，很难对这些参数控制变量，使得测量荧光寿命存在交叉干扰问题。此外，与普通光学显微技术类似，介质光散射影响成像信噪比及空间分辨率，成像深度受到限制。FLIM已经在系统装置、荧光探针和数据处理算法等方面得到了较快的发展，这也使得荧光寿命成像FLIM在对细胞微环境成像和生物代谢监测发挥出不可替代的作用。结合多种先进成像系统，如双光子成像、结构光照明等，可进一步提升荧光寿命成像FLIM的分辨率和测量精度。另一方面，提升荧光寿命解调的算法性能，将压缩感知、深度学习等热点算法与FLIM结合，也同样对FLIM的发展起着至关重要的作用。总的来说，荧光寿命成像FLIM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。荧光寿命成像在生物医学领域有广阔的应用前景。珠海生物荧光寿命成像怎么样

荧光寿命成像技术是怎么运作的？通过建立检测到的荧光事件的直方图来确定寿命。可显示单指数或多指数荧光衰减。数值曲线拟合表示荧光寿命和振幅（即检测到的光子数）。由于FRET减少了供体寿命，因此如果无FRET的供体寿命已知，就可以量化FRET发生的程度。该供体寿命τ作为分析FRET样品的一定参考。因此，FLIM-FRET为内部参照—这一特点减少了基于强度测量FRET时的很多缺点。由于其荧光寿命是染料的固有特性，因此对其他不利影响（如光漂白、图像明暗处理、不同浓度或表达水平）具有普遍的不变性。使用基于强度的FRET测量的主要限制是所有可观察的供体分子都经历FRET的基本假设。通常情况并非如此。珠海生物荧光寿命成像怎么样荧光寿命对依赖于荧光团结构的内部因素敏感。

荧光寿命成像如何理解？荧光寿命成像主要通过TCSPC技术（Time-Correlated Single Photon Counting）实现。系统采用超短脉宽激光器作为激发光源，通过光路耦合器，将激光引入显微光路。激光通过物镜聚焦照射样品池，利用光子探测装置（PMT）对荧光信号进行探测，再用TCSPC计数器对每一个光子进行计数，并将其放入一个对应的时间窗口，经过一定时间的统计叠加后即得到荧光寿命曲线。几十万次重复以后，不同的时间通道累积下来的光子数目不同。以光子数对时间作图可得到荧光衰减曲线。实现从百ps-ns-us的瞬态测试。综上所述由于TCSPC系统，一个激光脉冲只采集一个光子信号，所以激光器的重复频率决定了系统的数据采集速度。重频越高，采集速度越快，数据信噪比越好。

典型的荧光寿命成像包括从感兴趣区域（ROI）的共焦图像中提取1-，2-或3-衰减时间。限制荧光团的衰减速率可能是任意的，而且很复杂，因为在细胞环境中存在几种衰减速率。对于相量图，关于选择哪种衰减模型以及评估拟合优度的挑战性决定已成为过去。在相量图中，所有原始FLIM数据在向量空间中均表示为相位和幅度。图像中的每个像素都转换为相量图中的一个点。单独于其在图像中的位置，具有相似衰减特征的像素在相量图中形成群集。可以在此阵列中选择不同的相量簇，并在标注中反向注释对应的像素。荧光寿命成像使用简单，方便快捷，不需要进行参数调节。

荧光寿命成像在生物医学研究和临床诊断应用中的许多场合都对多光谱分辨提出特殊要求，如在FRET测量中，要求能同时测量供体和受体的荧光强度随时间的衰减，多光谱分辨的荧光寿命成像提供了一种新的定量研究手段．目前，基于门控像增强器的多光谱宽场FLIM 技术一次只能获得至多两个谱段的荧光寿命图像，而基于TCSPC的多光谱分辨FLIM的成像速度又很低，这些都限制了其应用范围．目前的一个研究方向是，发展光谱分辨率高、成像速度快、价格低廉的多光谱分辨荧光寿命成像显微技术。荧光寿命成像可以体现荧光物质形貌信息。吉林化学荧光寿命成像

荧光寿命成像不需要考虑跳色的影响，从而免去了计算和去除跳色杂质信号的麻烦；珠海生物荧光寿命成像怎么样

荧光寿命成像中的荧光寿命及其含义：假定一个无限窄的脉冲光(δ函数)激发n0个荧光分子到其激发态，处于激发态的分子将通过辐射或非辐射跃迁返回基态。假定两种衰减跃迁速率分别为Γ和knr，则激发态衰减速率可表示为：其中n(t)表示时间t时激发态分子的数目，由此可得到激发态物种的单指数衰减方程。荧光寿命定义为衰减总速率的倒数：荧光强度正比于衰减的激发态分子数，因此可将上式改写为：其中I0是时间为零时的荧光强度，τ为荧光寿命。也就是说荧光强度衰减到初始强度的1/e时所需要的时间就是该荧光物种在测定条件下的荧光寿命。实际上用荧光强度的对数对时间作图，直线斜率即为荧光寿命倒数的负值。荧光寿命也可以理解为荧光物种在激发态的统计平均停留时间。事实上当荧光物质被激发后有些激发态分子立即返回基态，有的甚至可以延迟到5倍于荧光寿命时才返回基态，这样就形成了实验测定的荧光强度衰减曲线。珠海生物荧光寿命成像怎么样

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