亚纳秒激光器在双光子荧光显微中的应用
2022-05-12

方案背景

20 世纪 80 年代后期,激光共聚焦显微技术作为当时世界上先进的生物学荧光成像技术,在生物材料的荧光显微成像领域得到了广泛应用。然而,激光共聚焦显微技术有一大缺陷:共焦小孔不仅挡住了焦点以外产生的荧光,还挡住了焦点产生的被生物组织散射的荧光,导致荧光的收集效率下降,成像深度无法超过百微米。于是,在20世纪90年代,结合了激光共聚焦显微镜和双光子激发技术的双光子荧光显微技术应运而生,双光子吸收过程的激发波长一般设定在680-1080nm的生物光学窗口范围内,避开了紫外光对细胞或活体的损伤且穿透更深。

目前人们在搭建双光子荧光显微镜时使用最广泛的是飞秒钛宝石激光器,体积庞大且价格昂贵,这限制了双光子荧光显微成像技术在生命科学、化学、医学等各个领域的应用。于是在一些领域如医疗诊断,人们已经尝试采用结构紧凑、价格实惠的亚纳秒固体激光器作为标配光源。

 

共聚焦显微成像/双光子荧光成像结构区别

 

原理介绍

双光子激发的基本原理是:在高光子密度的情况下,荧光分子被激发时,同时吸收两个长波长的光子,经过激发跃迁和弛豫过程后,自发辐射荧光光子回到基态。与传统单光子激发荧光显微成像相比,双光子激发荧光显微成像的光信号产生是非线性的,激发光为波长较长、峰值功率较高的光源,而发射的荧光光子波长略长于激发波长的一半。

双光子激发过程示意图&双光子荧光显微成像原理示意图

 

技术特点

双光子荧光显微成像技术使用的是近红外激光光源,且其非线性本质无需共焦小孔。因此,相对于共聚焦显微镜,双光子荧光显微成像技术具有以下优点:

? ? ? ?成像深度大,光损伤小;
? ? ? ?无需共焦小孔,荧光收集效率大大提高;
? ? ? ?空间分辨率和对比度较高;
? ? ? ?激发范围小,光毒性和漂白均小;
? ? ? ?发射波长与激发波长相距较远,能避免光谱重叠;
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产品与服务

亚搏app手机版针对双光子荧光显微提供不同重频和能量的亚纳秒微片激光器与OEM驱动电路,满足不同用户在生命科学、分析化学和临床医学领域的应用需求。同时,亚搏app手机版还可为客户提供光源定制服务。

 

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产品实物图

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