后續實驗使用碘化丙啶(PI)來指示細胞在7、8、9和10分鐘的延時觀察后的損傷情況,來驗證該光學系統對活細胞長期觀察的適用性。在觀察期間,88個焦點以100毫秒的曝光時間,曝光間隔1s照射樣品,激發強度為3.21×104W/cm2,激發波長為525nm,使用前文提到的60×物鏡及1.0AU孔徑,圖5(a)-(d)為引入PI的成像圖,(e)-(h)為相應的相應襯度圖。改變激發條件為每照射500ms間隔5s,得到相應的(i)-(p)。由圖像可知,延時觀察小于8分鐘的情況下不造成可見細胞損傷,對于實際3D延時成像,由于焦平面是移動的,所以預期細胞存活時間會更長,可見這是一種在3D在體延時成像中具有很大優勢的成像方案。雙光子顯微鏡廠家就找滔博生物。美國2PPLUS雙光子顯微鏡價格
N摻雜可以明顯影響碳點(CDs)的發射和激發特性,使雙光子碳點(TP-CDs)具有本征雙光子激發特性和605 nm的紅光發射特性。在638 nm激光照射下,除了長波激發和發射外,還可以實現活性氧(ROS)的產生,這為光動力技術提供了巨大的可能性。更重要的是,通過各種表征和理論模擬證實,摻雜誘導的N雜環在TP-CDs與RNA的親和力中起關鍵作用。這種親和力不僅為實現核仁特異性自我靶向提供了可能,而且通過ROS斷裂RNA鏈解離TP-CDs@RNA復合物,賦予治療過程中的熒光變異。TP-CDs結合了ROS的產生能力、光動力療法(PDT)過程中的熒光變化、長波激發和發射特性以及核仁的特異性自靶向性,可以認為是一種結合核仁動態變化實時處理的智能CDs。熒光雙光子顯微鏡成像視野這種雙光子顯微鏡的視場是普通顯微鏡的10倍。
研究人員通過用不同激光波長并行化激光掃描(wavelengthmultiplexing),增加了相同時間內可以成像的體積,并同時保持較高的時間和空間分辨率。通過引入兩種波長不同的鈣信號熒光探針,研究人員將神經元群體的活動標記為兩個不同顏色,并同時用兩個不同波長的激光激發探針,實現了兩個顏色的并行化數據記錄。為了實現三維空間成像,研究人員還分別在兩個激光光路上配置了快速變焦系統,分別為電可調節透鏡(electricaltunablelens)和空間光調制器(spatiallightmodulator)。由此,可以同時以10赫茲的速度記錄500微米500微米的10個平面,覆蓋縱深達600微米,涵蓋了從腦皮層第2層到第5層的結構,體積內記錄到的神經元可以達到2000個以上。
在國家自然科學基金委國家重大科研儀器研制專項《超高時空分辨微型化雙光子在體顯微成像系統》的支持下,北京大學分子醫學研究所、信息科學技術學院、動態成像中心、生命科學學院、工學院聯合中國人民醫學科學院組成跨學科團隊,歷經三年多的協同奮戰,成功研制新一代高速分辨微型化雙光子熒光顯微鏡,并獲取了小鼠在自由行為過程中大腦神經元和神經突觸活動清晰、穩定的圖像。原始論文于5月29日在線發表于自然雜志子刊Nature Methods (IF 25.3),相關技術文檔同步發表于Protocol Exchange (DOI: 10.1038/protex.2017.048),并已申請多項。雙光子顯微鏡可以在小鼠的的任何部位進行有生命體成像。
雙光子顯微鏡的優勢:在深度組織中以較長時間對活細胞成像,雙光子顯微鏡是當前之選。雙光子和共聚焦顯微鏡都是通過激光激發樣品中的熒光標記,使用探測器測量被激發的熒光。但是,共聚焦一般使用單模光纖耦合激光器,通過單光子激發熒光,而雙光子使用飛秒激光器,通過幾乎同時吸收兩個長波光子激發熒光。下面是兩種技術的對比圖。雙光子激發熒光的主要優勢:雙光子比共聚焦使用的更長的波長,所以對組織的損傷更小且穿透更深。共聚焦的成像深度一般為100微米,雙光子則能達到250到500微米,甚至超過1毫米。另外,同時吸收兩個光子意味只有度聚焦點處能被激發,所以不會損傷焦平面之外的組織,并且生成更清晰的圖像。雙光子顯微鏡非常適合對細胞組織進行長時間在體成像。進口布魯克雙光子顯微鏡圖像對比度
雙光子顯微鏡大量運營在實驗室當中。美國2PPLUS雙光子顯微鏡價格
細胞內鈣離子作為重要的信號分子其作用具有時間性和空間性。當個細胞興奮時,產生了一個電沖動,此時,細胞外的鈣離子流入該細胞內,促使該細胞分泌神經遞質,神經遞質與相鄰的下一級神經細胞膜上的蛋白分子結合,促使這一級神經細胞產生新的電沖動。以此類推,神經信號便一級一級地傳遞下去,從而構成復雜的信號體系,終形成學習、記憶等大腦的高級功能。在哺乳動物神經系統中,鈣離子同樣扮演著重要的信號分子的角色。靜息狀態下大部分神經元細胞內鈣離子濃度約為50-100nM,而細胞興奮時鈣離子濃度能瞬間上升10-100倍,增加的鈣離子對于突觸囊泡胞吐釋放神經遞質的過程必不可少。眾所周知,只有游離鈣才具有生物學活性,而細胞質內鈣離子濃度由鈣離子的內外流平衡所決定,同時也受鈣結合蛋白的影響。細胞外鈣離子內流的方式有很多種,其中包括電壓門控鈣離子通道、離子型谷氨酰胺受體、煙堿型膽堿能受體(nAChR)和瞬時受體電位C型通道(TRPC)等。神經元鈣成像的原理就是利用特殊的熒光染料或鈣離子指示劑將神經元中鈣離子濃度的變化通過熒光強度表現出來,以反映神經元活性。該方法可以同時觀察多個功能或位置相關的腦細胞。美國2PPLUS雙光子顯微鏡價格