湖北荧光寿命成像制造

时间:2022年07月06日 来源:

荧光寿命成像可以应用到个性化化疗:要针对患者所患的特殊病症,找到较有效的抗病药物至关重要。但是,病细胞对不同类型药物的反应并不是完全可预测的。因此,进行活检,将细胞培养并用不同的药物处理。同时,它们被FLIM重复成像。荧光寿命表明治理后细胞代谢状态的早期改变。因此,通过这些测量,只需几天即可确定较有效的药物。荧光寿命成像将时域多指数衰减分析与相量图相结合。时域中荧光衰减的测量需要短的激发脉冲和快速的检测电路。样品中的每个点都被依次激励。使用时域方法,寿命是从对衰减数据的指数拟合得出的。荧光寿命成像可以体现荧光物质形貌信息。湖北荧光寿命成像制造

荧光寿命成像技术(Fluorescence Lifetime ImagingMicroscopy,FLIM)是一种在显微尺度下展现荧光寿命空间分布的技术,由于其不受样品浓度影响,具有其他荧光成像技术无法代替的优异性能,目前在生物医学工程、光电半导体材料等领域是一种重要的表征测量手段。荧光和荧光寿命:分子包含多个单能态S0、S1、S2…和三重态T1…,每个能态都包含多个精细的能级。正常情况下,大部分电子处在*低能态即基态S0 的*低能级上,当分子被光束照射,会吸收光子能量,电子被激发到更高的能态S1 或S2 上,在S2 能态上的电子只能存在很短暂的时间,便会通过内转换过程跃迁到S1 上,而S1 能态上的电子亦会在极短时间内跃迁到S1 的*低能级上,而这些电子会存在一段时间后通过震荡弛豫辐射跃迁到基态,这个过程会释放一个光子,即荧光。此外,亦会有电子跃迁至三重态T1 上,再由T1 跃迁至基态,我们称之为磷光。江门生物荧光寿命成像荧光寿命成像可以提供有关电信号变化、离子和氧含量、温度、细胞或其环境中的 pH 值的定量信息。

影响荧光寿命成像测量的因素有哪些?散射光的影响: 主要是瑞利散射光和拉曼散射光的影响较大。校正办法:先用短的激发光激发,检出溶液的拉曼峰,然后进行荧光光谱校正。因为荧光光谱不随激发光波长的改变而改变,而拉曼光却随之改变。高浓度样品的影响:1)当激发光照射高浓度样品时,在激发光入口附近产生荧光,但这些荧光并不能进入荧光检测器。2)高浓度的分子之间相互作用而发生活性阻碍现象。3)荧光的再吸收:即荧光光谱的短波长端和激发光谱的长波长端如果相互重叠,则发生荧光再吸收。

荧光寿命成像中的荧光寿命及其含义:假定一个无限窄的脉冲光(δ函数)激发n0个荧光分子到其激发态,处于激发态的分子将通过辐射或非辐射跃迁返回基态。假定两种衰减跃迁速率分别为Γ和knr,则激发态衰减速率可表示为:其中n(t)表示时间t时激发态分子的数目,由此可得到激发态物种的单指数衰减方程。荧光寿命定义为衰减总速率的倒数:荧光强度正比于衰减的激发态分子数,因此可将上式改写为:其中I0是时间为零时的荧光强度,τ为荧光寿命。也就是说荧光强度衰减到初始强度的1/e时所需要的时间就是该荧光物种在测定条件下的荧光寿命。实际上用荧光强度的对数对时间作图,直线斜率即为荧光寿命倒数的负值。荧光寿命也可以理解为荧光物种在激发态的统计平均停留时间。事实上当荧光物质被激发后有些激发态分子立即返回基态,有的甚至可以延迟到5倍于荧光寿命时才返回基态,这样就形成了实验测定的荧光强度衰减曲线。测量荧光寿命需要极快响应时间的探测器。

与荧光光谱一样,荧光寿命也是荧光物质的一种内在特有性质,不受荧光物质浓度、激发光强度等因素的影响。荧光寿命成像能在不受荧光强度影响因素影响的条件下,在纳米分辨率水平对蛋白互作进行研究,或者通过 FRET 探针研究分子环境变化,更重要的是其测量数据准确性高、易重复。通过荧光寿命成像还可以对样本所处的微环境进行检测、对样品组份进行分离等等。在传统的荧光强度和荧光光谱两个维度的基础上,又增加了荧光寿命这一新的成像维度,大幅度拓展了该系统的应用范围。利用荧光寿命成像显微镜技术可实现可以实时监控发光纳米颗粒在活细胞内的稳定性。湖北荧光寿命成像制造

荧光寿命成像在生物医学领域有广阔的应用前景。湖北荧光寿命成像制造

荧光寿命成像开始用于组织体的在体成像,与传统的使用荧光强度和光谱信息作为鉴别组织异常的成像方式相比,寿命成像提供了更多的生化诊断信息。荧光寿命成像已用于骨骼和牙齿的诊断。另外,采用多光子激发可显著提高组织体的成像深度,如对人体皮肤自体荧光进行多光子激发荧光寿命成像,成像深度达200 um,组织体的荧光寿命分布揭示了细胞代谢状态的变化,可用于对皮肤病的诊断。对腔体中瘤的早期临床诊断,已开发出具有实时及寿命分辨功能的内窥镜,并对离体膀胱样品进行测试,得到了黄素分子的自体荧光寿命图像。湖北荧光寿命成像制造

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