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双光子荧光显微镜      
 
    德国Lavision Biotec
---双光子荧光显微镜TriM Scope
   双光子吸收/激发技术的原理:
      在强光激发下,分子同时吸收两个光子,从基态跃迁到两倍光子能量的激发态的过程。两个光子可以是相同波长的,也可以是不同波长的,但必须是同时吸收(两个光子到达被激发分子的时间间隔小于1飞秒)。可以这样理解,先吸收一个光子的能量跃迁到一个虚拟的中间态,然后再吸收一个光子的能量跃迁到激发态。

     双光子显微镜相对于共聚焦等其他显微镜的优点:

   光损伤小:由于双光子显微镜使用的是可见光或近红外光作为激发光源,这一波段的光对活体细胞和组织的光损伤小,适用于长时间的研究;

   穿透能力强:相对于紫外光,可见光和近红外光都具有更强的穿透能力,因而受生物组织散射的影响更小,解决对生物组织中深层物质的层析成像研究问题;研究表明,共聚焦荧光成像的成像深度一般在50微米左右,而双光子显微镜的成像深度可达1000微米;

   高分辨率:由于双光子吸收截面很小,只有在焦平面很小的区域内可以激发出荧光,双光子吸收仅局限于焦点处的体积约为波长3次方的范围内; 

      北京大学谢晓亮教授(北大长江讲座教授;哈佛讲席教授,美国科学院院士)在美国哈佛大学使用LaVision BioTec的双光子显微镜之后,在北京大学建立北京生物动态光学成像中心之时,又再度引进双光子显微镜,并且给予显微镜该高度评价。
        LaVision BioTec于2000在德国成立,作为一家专业的双光子显微镜和OPO振荡器、双光子分光器等设备生产商,LaVision BioTec在短短的10年内已经成功的为欧美等国家诸多大学和研究所提供了超过110套双光子显微镜设备和10多套片扫描(全面扫描)荧光显微镜,成为该领域质量最好的供应商。
      LaVision BioTec双光子显微镜TriM Scope的独特优势(同类产品中独有的优点):

   全球独有的多光束快速扫描模式:用户可根据需要调节光束模式从传统的单光束扫描模式到La Vision BioTec独有的多光束快速扫描模式,即1248163264束光的不同模式选择。多光束平行扫描技术是指入射光经过分光器,分解为64束光,同时进入显微镜,通过物镜聚焦在样品上,通过XY扫描器利用这64束光同时进行扫描,并调整Z轴进行三维成像,保证最低的样品损伤的同时极大地提高了扫描速度。

   全球第一个可用软件调节的双光子显微镜:ImSpector Pro软件支持了先进的扫描模式,并且支持用户在ms毫秒之内切换扫描区域。因此,TriM Scope 是研究光活化、光释放和光漂白(photo activation, uncaging and FRAP )的理想完美工具。

   同类产品中具有最优的检测效率:TriM Scop可以支持最多达8 non-descanned PMT, NDD可以是cooled generation III GaAsP PMT或者APD detector可以多传输40%效率的量子,比同类产品具备更佳的检测效率。

   世界上唯一能够支持OPO技术的显微镜:OPO技术– 红光和蛋白的激发:经典的Ti:Sa激光器成像红光的能力是非常有限的,因为经典的激发波长是11251250 nm, 并不在Ti:Sa激光器的转换范围之类。OPO技术解决了这个问题,因为它能传输可调的fs激光脉冲到>1100 nm的范围。

     第一代双光子显微镜:LaVision BioTec革新的技术提供了独特的双光子显微镜-TriM Scope I

   用户可根据需要调节光束模式:从传统的单光束扫描模式到La Vision BioTec的多光束快速扫描模式,即1248163264束光的不同模式选择。快速扫描模式即可保证最大可允许64束光同时扫描,并且保证最低的样品损伤,主要有下面三个原因:

Ø  64束光能够提供单光束的64倍荧光强度并且保证低损伤高荧光强度

Ø  保证了高的帧速率

Ø  CCD摄像头比PMTs更高灵敏度

  TriM Scope 可以提供最多达8NDD摄像头给经典的单光束扫描显微镜2CCD摄像头,1TCSPC 探测器为FILMFluorescence Lifetime Imaging Microscope )测量。3 NDD可以安装到靠近物镜的位置,2 NDD可以插入到传送器。

   LaVision BioTecImSpector Pro软件支持了先进的扫描模式,并且支持用户在ms毫秒之内切换扫描区域。因此,TriM Scope 是研究光活化、光释放和光漂白(photo activation, uncaging and FRAP )的理想完美工具。

TriM Scope 还可以结合1OPO使用OPO可以转换Ti:Sa激光器的波长从800-880 nm转变到1100-1300 nm。因此红光染料或者蛋白质可以被有效地激发出双光子,保证了很低的漂白率和最深的穿透深度。LaVision BioTec可以同时使用Ti:Sa激光和OPO来扫描,就能同时激发出绿/黄和红光。 

Mitochondria Hela cells human skin
Biopsie of Lung SHG & Red in Zebrafish Image in Lung Slice
    第二代双光子显微镜 : LaVision BioTec最新的双光子显微镜-第二代双光子显微镜TriM Scope II具有一些新的特点:

   自动校准的双光子显微镜

   穿透最深的样品深度,并能应用OPO技术

   可升级到LaVision BioTec64束光分光技术

   多用户使用环境中的双光子显微镜

TriM Scope II双光子显微镜提供了第二代的双光子显微镜,并且在各种使用环境下能够完成快速、深度成像。基本配置是单光束扫描元件,包括正置机身和2个靠近物镜的NDD检测器。作为选件,该显微镜可以配置:

   LaVision BioTec专利的光学分光器,用于64路光束的平行扫描

   最多可达到8NDD检测器

   各种不同的CCD摄像头

   LaVision BioTec的快速TCSPS检测器

   用于共聚焦检测的descanned检测器

   预啁啾补偿器

   OPO      

Cancer Cell Propagation

Imaging of Lymph Node

Imaging of Mouse Brain Slice

资料下载:
Lavision Biotec双光子显微镜Trim Scope的英文介绍
Lavision Biotec双光子显微镜Trim Scope的部分客户列表
Lavision Biotec双光子显微镜Trim Scope的部分文章列表
Lavision Biotec双光子显微镜Trim Scope的技术参数
Lavision Biotec双光子显微镜Trim Scope的专利OPO技术的优势
Lavision Biotec双光子显微镜Trim Scope的专利的64束光束扫描模式的优点
 
   
     
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