元的光損傷和熒光團(tuán)的光漂白。此外，傳統(tǒng)顯微鏡僅限于對(duì)二維表面進(jìn)行成像，而神經(jīng)回路具有三維結(jié)構(gòu)。深度掃描可用于構(gòu)建3D圖像，但速度非常慢，因?yàn)樗ǔＭㄟ^(guò)以大約20 Hz的速率掃描物鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)。這不足以監(jiān)測(cè)在一毫秒的時(shí)間尺度上發(fā)生的神經(jīng)活動(dòng)。對(duì)于光遺傳學(xué)研究，需要能夠在3D空間中動(dòng)態(tài)和任意形成多個(gè)焦點(diǎn)的顯微鏡以監(jiān)視和操縱發(fā)射模式，并且顯微鏡必須能夠進(jìn)行3D成像以捕獲神經(jīng)元電路的響應(yīng)。在掃描雙光子/三光子顯微鏡的激發(fā)路徑中添加液晶空間光調(diào)制器（SLM），可以將激發(fā)源分成幾百個(gè)獨(dú)立的焦點(diǎn)，并以高達(dá)300 Hz的頻率重新配置焦點(diǎn)的3D位置。因此，使用SLM可以傳遞光線，同時(shí)可激發(fā)多個(gè)3D位點(diǎn)的神經(jīng)元，然后 ...

來(lái)分析樣品中熒光團(tuán)的組成，但是現(xiàn)有的熒光分析技術(shù)絕大部分是基于對(duì)熒光強(qiáng)度的測(cè)量，所以容易受到多種因素如激發(fā)光強(qiáng)度、熒光團(tuán)濃度的影響，從而難以進(jìn)行定量測(cè)量。熒光物質(zhì)的熒光壽命指的是當(dāng)其被激發(fā)光激發(fā)之后，該物質(zhì)的分子吸收能量從基態(tài)躍遷到某個(gè)激發(fā)態(tài)，再以輻射躍遷的方式發(fā)出熒光回到基態(tài)。激發(fā)停止之后，分子激發(fā)出的熒光強(qiáng)度降到激發(fā)最大強(qiáng)度時(shí)的1/e所需的時(shí)間被稱為熒光壽命，它表示粒子在激發(fā)態(tài)存在的平均時(shí)間，一般被稱為激發(fā)態(tài)的熒光壽命。熒光壽命僅僅與熒光物質(zhì)自身的結(jié)構(gòu)和其所處的微環(huán)境的極性和粘度等條件有關(guān)，而與激發(fā)光強(qiáng)度、熒光團(tuán)濃度無(wú)關(guān)，因此通常來(lái)說(shuō)是絕對(duì)的。通過(guò)測(cè)定熒光壽命，我們可以直接了解所研究的體系 ...

遍使用的有機(jī)熒光團(tuán)的光致發(fā)光過(guò)程僅持續(xù)幾百皮秒到幾十納秒；另外不僅要獲取熒光壽命，還要還原熒光衰減曲線形狀，通常為了解決多指數(shù)衰減，必須能夠在時(shí)間上將記錄的信號(hào)解析到這樣的程度：由幾十個(gè)樣品進(jìn)行衰減。使用普通的電子瞬態(tài)記錄儀很難達(dá)到所需的時(shí)間分辨率。 另外如果發(fā)射的光太弱則無(wú)法產(chǎn)生代表光通量的模擬電壓。 實(shí)際上光信號(hào)可能只有每個(gè)激發(fā)/發(fā)射周期的幾個(gè)光子。 然后信號(hào)本身的離散特性導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行模擬采樣。 即使可以通過(guò)增加激發(fā)功率來(lái)獲得更多熒光，也會(huì)存在限制，例如，由于收集光學(xué)損耗、檢測(cè)器靈敏度的光譜限制或在更高激發(fā)功率下的光漂白。Z終，當(dāng)觀察到的樣品僅由幾個(gè)甚至單個(gè)分子組成時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。使用時(shí) ...

RS可以通過(guò)熒光團(tuán)和金屬納米粒子(NPs)之間的相互作用增強(qiáng)或減弱熒光發(fā)射強(qiáng)度，這取決于金屬納米粒子的形狀、熒光團(tuán)分子偶極矩的方向以及熒光團(tuán)發(fā)射光譜與金屬納米粒子表面等離子體共振光譜的重疊。6.當(dāng)激發(fā)光的頻率接近分子的電子躍遷時(shí)，拉曼信號(hào)可以大大增強(qiáng)，在熒光中占主導(dǎo)地位。這種現(xiàn)象是由于拉曼光譜的光譜選擇規(guī)則，導(dǎo)致共振拉曼光譜。一些非線性技術(shù)，如相干反斯托克斯拉曼光譜和受激拉曼光譜(SRS)也可以顯著增強(qiáng)拉曼信號(hào)，同時(shí)最小化檢測(cè)到的背景熒光的比例。7.其他抑制熒光的方法還包括偏振門控、采樣光學(xué)和幾何圖形、光漂白等。您可以通過(guò)我們的官方網(wǎng)站了解更多顯微拉曼光譜儀的相關(guān)產(chǎn)品信息，或直接來(lái)電咨詢400 ...

入射光子激發(fā)熒光團(tuán)分子的時(shí)間為飛秒(10-15秒)量級(jí)。其次，振動(dòng)弛豫的無(wú)輻射內(nèi)轉(zhuǎn)換過(guò)程也非常快，在10-14 ~ 10-11 s之間。最后，熒光發(fā)射是一個(gè)緩慢的過(guò)程，大約發(fā)生在10-9-10-7 s左右。熒光壽命是指分子在發(fā)射熒光光子前處于激發(fā)態(tài)的平均時(shí)間。圖1所示的指數(shù)衰減曲線說(shuō)明了熒光發(fā)射時(shí)間的統(tǒng)計(jì)分布。單熒光團(tuán)的熒光時(shí)間輪廓符合壽命常數(shù)τ的指數(shù)函數(shù)，而拉曼發(fā)射幾乎與激發(fā)激光同時(shí)發(fā)生。由于拉曼信號(hào)比熒光信號(hào)的發(fā)射速度快得多，因此選擇合適的時(shí)間門寬度，原則上可以在檢測(cè)拉曼信號(hào)的同時(shí)最小化熒光的貢獻(xiàn)。圖1.激發(fā)激光脈沖、發(fā)射拉曼散射信號(hào)和發(fā)射熒光的時(shí)間輪廓。熒光強(qiáng)度隨壽命呈指數(shù)衰減，而拉曼發(fā) ...

于光子通量和熒光團(tuán)的二階非線性激發(fā)截面(GM) 。作為一個(gè)例子，我們可以嘗試計(jì)算熒光蛋白mRFP在15fs激光脈寬（如SCH飛秒激光器）和1050nm中波長(zhǎng)照射下的激發(fā)效率。與100fs的激光器相比，15fs激光器具有更寬的帶寬（達(dá)200nm），可以在900到1200nm之間激發(fā)mRFP，與100fs激光器的11nm相比，這是一個(gè)更寬的光譜區(qū)域。圖3：藍(lán)色曲線：以1050nm為中心的SCH 15fs全光纖飛秒光纖激光器的峰值功率； 橙色曲線：以1050nm為中心的100fs光纖飛秒激光器的峰值功率；黑色曲線：mRFP的二階非線性激勵(lì)截面(GM)考慮到各波長(zhǎng)的峰值功率和激發(fā)截面，可以計(jì)算出mRF ...

去除未結(jié)合的熒光團(tuán)，將樣本沉積在載玻片上，用乙醇固定，然后風(fēng)干(見(jiàn)圖1a)。使用多模態(tài)空間光干涉顯微鏡(spatial light interference microscopy, SLIM)和落射熒光對(duì)載玻片進(jìn)行成像，覆蓋相同的視野(見(jiàn)圖1b)。對(duì)所得圖像進(jìn)行處理以提取與單個(gè)病毒顆粒相關(guān)的圖像對(duì)(見(jiàn)圖1c)。使用這些數(shù)據(jù)訓(xùn)練U-Net卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，熒光圖像作為ground-truth。U-Net輸出語(yǔ)義分割圖，即對(duì)各種病毒類型進(jìn)行分類和標(biāo)記的圖像(見(jiàn)圖1d)。（2）圖像采集。在相襯顯微鏡(Nikon Eclipse Ti倒置顯微鏡)上集成SLIM模塊(CellVista，Phi Optics ...

同的隨機(jī)激活熒光團(tuán)成像，可以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)的重建分辨率。然而，對(duì)樣品透明性的要求，使得這些超分辨顯微鏡技術(shù)不可能用于被強(qiáng)散射介質(zhì)(如生物組織、磨砂玻璃、粗糙墻角等)掩埋的物體。這些介質(zhì)對(duì)光的吸收不強(qiáng)烈，但是擾亂了光路，產(chǎn)生像噪聲一樣的散斑圖樣，甚至使得樣品低分辨率的可視化都很難實(shí)現(xiàn)。許多方法已被證明可以克服散射效應(yīng)并通過(guò)散射介質(zhì)實(shí)現(xiàn)成像或聚焦。z直接的策略是利用彈道光子。然而，強(qiáng)散射介質(zhì)會(huì)減少?gòu)椀拦庾拥臄?shù)量并極大地降低信號(hào)強(qiáng)度。某些技術(shù)需要導(dǎo)星(guide star)或進(jìn)入散射介質(zhì)的另一側(cè)，以在成像之前表征或反轉(zhuǎn)其散射效應(yīng)，例如波前整形技術(shù)或傳輸矩陣測(cè)量。另一種方法依賴于光通過(guò)散射介質(zhì)的記憶效應(yīng)， ...

和正在開(kāi)發(fā)的熒光團(tuán)的峰值發(fā)射低于1000/1500 nm，但明亮的發(fā)射尾(即發(fā)射曲線的拖尾，不是峰值部分)超過(guò)1000/1500 nm，因此也非常適合NIR-II/NIR-IIb熒光成像，這包括一些極好的聚集體探針(probes in aggregates)。目前來(lái)講，明亮的長(zhǎng)波長(zhǎng)近紅外發(fā)射器的設(shè)計(jì)和合成仍然充滿挑戰(zhàn)。此外，上述光吸收在 NIR-II 熒光成像中的積極作用可能會(huì)破壞超長(zhǎng)發(fā)射器的特權(quán)，即，成像波長(zhǎng)越長(zhǎng)，成像性能不一定越好。此外，有機(jī)藥劑(organic agents)一直被認(rèn)為具有良好的生物相容性，但實(shí)際上很難讓有機(jī)染料同時(shí)具備長(zhǎng)波長(zhǎng)和強(qiáng)發(fā)射。由于其發(fā)射拖尾通常占整體的一小部分， ...

和發(fā)射光譜的熒光團(tuán)實(shí)現(xiàn)的。成為當(dāng)前分子層面上熒光測(cè)試的首先，廣泛應(yīng)用在DNA測(cè)序、診斷、細(xì)胞成像、超分辨率顯微鏡，甚至是應(yīng)用在疾病的縱向(前期)臨床研究和治療監(jiān)測(cè)的體內(nèi)成像。相量分析法（phasor analysis，PA）可以通過(guò)時(shí)域和頻域的轉(zhuǎn)化直接進(jìn)行熒光壽命的檢測(cè)。與傳統(tǒng)的分析方法（比如Z小二乘法）相比，顯得更加的簡(jiǎn)便快速，對(duì)光子數(shù)量少的情形下的測(cè)量尤為重要。數(shù)據(jù)信息的可視化和聚類分析的特點(diǎn)，相量分析法成為了科研工作者分析熒光壽命的不錯(cuò)選擇。門控單光子雪崩二極管(SPAD)陣列在相量- flim的廣域時(shí)間的上的應(yīng)用，通過(guò)門長(zhǎng)度、門數(shù)和信號(hào)強(qiáng)度可以提高測(cè)量壽命精度和準(zhǔn)確度。該探測(cè)器的功能基 ...