貝塞爾光束+雙光子熒光實現(xiàn)高時空分辨率在體體積成像技術背景：活生物體的生物過程成像需要具有三維高時空分辨率率的光學顯微成像手段。如，在體腦成像需要亞微米空間分辨率區(qū)分突觸(synapses)、神經(jīng)元用來通訊和協(xié)調(diào)活動(communicate and coordinate activity)的特定亞細胞結構等，以及亞秒級時間分辨率來追蹤神經(jīng)元活動。盡管在一個體積內(nèi)(如跨同一神經(jīng)元的樹突)研究突觸活動是常用的手段，但是仍然缺乏能以高時空分辨率對突觸進行三維成像的方法。在體成像技術中，雙光子熒光顯微鏡(two-photon fluorescence microscopy, 2PFM)是對大腦這樣的不 ...

在雙光子顯微鏡中，920nm是最主要的也是最多使用的波長，用來激發(fā)主要的熒光蛋白進行成像，如綠色熒光蛋白GFP，GCaMP。鈦寶石可調(diào)諧激光器+電光調(diào)制器的方案因其昂貴的成本、系統(tǒng)的復雜性，已逐漸被單波長飛秒激光器+聲光調(diào)制器方案所替代。 圖一：左：Chameleon系列鈦寶石飛秒激光器和Conoptics電光調(diào)制器；右：ALCOR XSight 920nm光纖飛秒激光器，集成聲光調(diào)制器用于全功率調(diào)制，激光頭尺寸387*151*91mm3, <7kg。 法國SPARK LASERS公司于2017年推出“ALCOR”系列飛秒光纖激光器，功率最高可達2W@10 ...

：小鼠腸道的雙光子熒光顯微鏡圖像用Sytox Green標記細胞核（洋紅色），F(xiàn)ITC濾波器；用Alexa Fluor 568 Phaloidin標記肌動蛋白絲（綠色），TRITC過濾器。兩種熒光標記物同時被SCH激光器激發(fā)，用尼康的熒光濾片組過濾熒光。Image taken at ICFO-SLN the Super-Resolution Light Microscopy at ICFO- Institute of Photonics Sciences, Barcelona, Spain.綜上所述，F(xiàn)YLA公司推出的新型、緊湊而強大的SCH全光纖飛秒激光器激光器，提供15fs的脈沖持續(xù)時間和 ...

CARS）、雙光子熒光、二次諧波生成（second-harmonic generation, SHG）成像等（參見本訂閱號前述多光子相關文章，傳送門1，傳送門2，傳送門3）。這些成像方法對指示疾病狀況的潛在組織結構和成分敏感。最近，由于諸如通過全息手段控制光場及控制光在復雜介質(zhì)中的傳輸?shù)炔ㄇ罢渭夹g的發(fā)展，使得用細的多模光纖作為激光掃描顯微內(nèi)窺鏡的探頭成為可能。當前不足：多模光纖不能夠保持光的偏振態(tài)，現(xiàn)有的保持光纖偏振態(tài)的方法都很復雜。而使用偏振光可以觀測到二階非線性極化率張量。二階非線性極化率張量能反映樣品的組成、手性和結構組織（例如局部原纖維取向）。文章創(chuàng)新點：捷克共和國CAS科學儀器研究 ...

1436Hz純相位空間光調(diào)制器在雙光子/鈣離子成像中的應用一、引言雙光子成像是利用雙光子吸收的一種成像技術，雙光子吸收是指原子或分子在時間和空間上同時吸收兩個光子而躍遷到高能級的現(xiàn)象。因此反應概率遠小于一般的單光子吸收，它的幾率正比于光強度的平方。神經(jīng)元鈣成像（calcium imaging）技術的原理就是借助鈣離子濃度與神經(jīng)元活動之間的嚴格對應關系，利用特殊的熒光染料或者蛋白質(zhì)熒光探針（鈣離子指示劑，calcium indicator），將神經(jīng)元當中的鈣離子濃度通過雙光子吸收激發(fā)的熒光強度表征出來，從而達到檢測神經(jīng)元活動的目的。美國Meadowlark Optics公司專注于模擬尋找純相位空 ...

第二代微型化雙光子熒光顯微鏡FHIRM-TPM 2.0，其成像視野是第一代微型化顯微鏡的7.8倍，同時儀器還具備了三維成像能力，能有效獲取小鼠在自由運動行為中大腦三維區(qū)域內(nèi)上千個神經(jīng)元清晰穩(wěn)定的動態(tài)功能圖像，并且實現(xiàn)了針對同一批神經(jīng)元長達一個月的追蹤記錄。FHIRM - TPM 2.0成像視野拓寬至420 x420平方微米，微透鏡工作距離延長至1 mm，實現(xiàn)無創(chuàng)成像;嵌入可拆卸快速軸向掃描模塊，該掃描模塊采用了Mirrorcle推出的MEMS掃描鏡（MEMS掃描鏡 、MEMS掃描鏡開發(fā)套件），全部由單晶硅制成，也就是說這種設計使運動部件不包括任何易出故障的部件，例如，金屬、聚合物、壓電材料等。 ...

，如共聚焦或雙光子熒光，通過使生物組織在生理條件下的高分辨率成像成為可能，已經(jīng)徹底改變了生命科學。激光掃描通常是用一對振鏡或聲光調(diào)制器來完成的。在這些掃描模式中，通過以光柵方式逐點逐行移動激光束來重建圖像。這種方法的缺點是時域分辨率受到掃描器有限響應時間的限制。即使有可能提高設備的掃描速度，也會出現(xiàn)一個更基本的限制。為了以更短的每像素停留時間(即光束停留在樣品中某一點并從該點收集光信號的時間)來維持足夠的熒光信號，通常需要增加激光強度。然而信號采集的速率受到存在的發(fā)色團分子的數(shù)量和它們被激發(fā)的頻率的限制。因此即使在完全沒有光損傷的情況下，激發(fā)強度也不能不斷增加以實現(xiàn)更快的掃描或更短的停留時間， ...

溶液中掃描的雙光子熒光光斑采集的光子數(shù)(像素停留時間，3.2μs)，內(nèi)嵌扁平切割光纖與NA = 0.66， ψ = ~4°的錐形光纖；FF圖中的等值線顯示錐形光纖收集到的zui大光子數(shù)。比例尺，500μm。e, NA-0.66 錐形光纖在pbs -熒光素溶液中的光子收集的等距線(頂部色條，每個像素的光子數(shù);停留時間，3.2μs)；等值線在10、20、50和100光子處繪制。比例尺，500μm。f，上，遠場成像系統(tǒng)示意圖。L1、L2、L3，成像鏡；BPF，帶通濾波器;NBF，近紅外阻斷濾波器；sCOMS，科學互補金屬氧化物半導體。底部，纖維輸出小關節(jié)的遠場圖像顯示，當光源沿著錐形光纖移動時，直徑 ...

蛋白則可實現(xiàn)雙光子熒光顯微。雙光子顯微鏡的優(yōu)勢在于：1. 漂白局限于焦點處：因為熒光激發(fā)只發(fā)生在物鏡的焦點上，所以相對于激光共聚焦顯微技術就不需要共聚焦針孔了。這樣提高了光的檢測，而且光漂白只發(fā)生在焦點上。焦點外的光漂白和光損傷很小。2. 提高信噪比。激發(fā)光波長和發(fā)射光波長具有很大的差別，提高了信噪比 。3. 更容易穿透標本：紅外波長的光不易被細胞散射，能穿透更深的標本。 昊量光電為雙光子顯微、多光子顯微提供各種關鍵部件，雙光子用780nm、920nm、1030nm飛秒激光器，三光子用1300nm、1550nm、1700nm飛秒激光器、多光子專用空間光調(diào)制器，顯微光學自適應系統(tǒng)，鈦寶石飛秒激光 ...