上海三维荧光寿命成像供应
荧光寿命成像在生命科学研究中的应用:自发荧光FLIM被普遍应用于非标记生物成像领域。所谓自发荧光,即生物细胞本身便包含荧光分子,称为内源性荧光分子团。FLIM通过对自发荧光分子团(如NAD(P)H)荧光寿命的考察,可以实现细胞代谢的监测。这种方案无需人为对样品加入荧光试剂便可以发射荧光,有效减少了荧光染料对样品的毒性、荧光分子与样品的非特异性结合及染料对生理性能的干扰影响。外源分子探针FLIM借助于外部荧光染料的注入以产生荧光。如今,为了利用FLIM对物理条件(包括粘度、温度、酸度和氧化作用)的敏感性,已经开发出了许多适用于体内和体外应用的光学探针。荧光寿命(FLT)是荧光团在发射光子并返回基态之前花费在激发态的时间。上海三维荧光寿命成像供应
荧光寿命成像的原理:如果分子环境刺激激发态衰变而不发射光子,则荧光强度会降低(淬灭)。荧光淬灭是一条单独的发射路径,因此在动力学上与荧光过程形成竞争关系。激发态存储现在可以通过一个以上的过程衰变,从而缩短荧光寿命。这种寿命的改变可用于收集分子环境的信息。一种特殊类型的淬灭是将激发能量以非辐射的方式传递到相邻的不同荧光染料中:“荧光共振能量转移”,FRET。此时,不只第1个荧光染料(供体)变暗,寿命变短,而且第二个荧光染料(受体)在“错误的”激发颜色下开始发光。由于这种效果的产生需要两种荧光染料(小于10 nm)的密切接触,因此将其用作研究分子相互作用的“分子标尺”。北京显微荧光寿命成像采购荧光寿命取决于荧光分子所处的微环境,通过对样品荧光寿命的测量和成像可以定量获取样品的功能信息。
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。
分子的荧光寿命在几纳秒至几百纳秒之间,因此,测量荧光寿命成像需要极快响应时间的探测器。如今主要存在两类方案:一是时域测量,由一束窄脉冲将荧光分子激发至较高能态S1,接着测量荧光的发射几率随时间的变化。典型的时域测量方法有TCSPC和时间门(TG)两种。TCSPC利用快速秒表测量激发脉冲与探测荧光之间的时间差。使用高重复脉冲激发光激发样品,在每一个脉冲周期内,较多激发荧光分子发出一个光子,然后记录光子出现的时刻,并在该时刻记录一个光子,再下一个脉冲周期内也是相同的情况,经过多次计数可以得到荧光光子随时间的分布曲线。相似的,TG则探测不同时间窗口内的荧光强度,通过曲线拟合得到荧光寿命。二是频域测量,对连续激发光进行振幅调制后,分子发出的荧光强度也会受到振幅调制,两个调制信号之间存在与荧光寿命相关的相位差,因此可以测量该相位差计算荧光寿命。荧光寿命成像和生物发光的不同之处是什么?
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。荧光寿命检测经典方法为点对点的时间相关单光子计数。辽宁红外荧光寿命成像供应
荧光寿命成像可以运用在哪些地方?上海三维荧光寿命成像供应
荧光寿命成像可以干什么?荧光寿命成像图像中每一个像素点在phasor图上都有一个对应的点。因此我们可以获取每个像素点的寿命信息,也可以获知每一寿命所对应的图像区域。荧光寿命成像可以提供荧光强度(光子数)和光子寿命的空间分布,具有200 nm的空间分辨率和皮秒量级的时间分辨率。通过双光子激发(结合飞秒脉冲和共焦显微镜)可以直接检测荧光和时间分辨的荧光寿命。这种无损检测技术,无需解剖或专门制造分层样品,不但可在样品表面,还可在样品表面以下实现深度解析测量。特别适用于新材料、光子学、光伏、光催化、生物材料、纳米材料和纳米复合材料以及其相关的原理探究和设计优化。上海三维荧光寿命成像供应
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