熒光壽命成像或FLIM是基于熒光樣品中不同區域的熒光的指數衰減速率的差異。由τ決定熒光壽命成像的每個像素的強度,這使研究人員可以查看具有不同熒光衰減率的材料之間的對比度,還可以產生顯示其他衰減路徑變化的圖像。可以通過使用脈沖源在時域中確定熒光壽命。當熒光物質被超短脈沖激發時,時間分辨的熒光將呈指數衰減。時間相關單光子計數(tcspc)通常被用作熒光壽命的測量方法,因為它補償了在源強度和單光子的脈沖幅度的變化。更具體地說,TCSPC由單個光子雪崩光電二極管(SPAD)記錄相對于激發激光脈沖的單個光子的壽命。重復記錄多個激光脈沖,并在記錄了足夠多的事件后,研究人員能夠建立所有這些記錄的時間點上事件數量的直方圖。然后,可以將該直方圖擬合到的指數壽命衰減函數的指數函數,并且可以相應地提取壽命參數。熒光壽命成像在生物醫學領域有廣闊的應用前景。廣州化學熒光壽命成像采購
分子的熒光壽命在幾納秒至幾百納秒之間,因此,測量熒光壽命成像需要極快響應時間的探測器。如今主要存在兩類方案:一是時域測量,由一束窄脈沖將熒光分子激發至較高能態S1,接著測量熒光的發射幾率隨時間的變化。典型的時域測量方法有TCSPC和時間門(TG)兩種。TCSPC利用快速秒表測量激發脈沖與探測熒光之間的時間差。使用高重復脈沖激發光激發樣品,在每一個脈沖周期內,較多激發熒光分子發出一個光子,然后記錄光子出現的時刻,并在該時刻記錄一個光子,再下一個脈沖周期內也是相同的情況,經過多次計數可以得到熒光光子隨時間的分布曲線。相似的,TG則探測不同時間窗口內的熒光強度,通過曲線擬合得到熒光壽命。二是頻域測量,對連續激發光進行振幅調制后,分子發出的熒光強度也會受到振幅調制,兩個調制信號之間存在與熒光壽命相關的相位差,因此可以測量該相位差計算熒光壽命。廣州化學熒光壽命成像采購熒光壽命(FLT)是熒光團在發射光子并返回基態之前花費在激發態的時間。
熒光壽命成像分析:熒光壽命是用于幾種生物測定的穩健參數。它有可能替代傳統的測量技術,如吸收法、冷光法或熒光強度法3。熒光團物理化學環境的任何變化都會導致熒光壽命的改變。可通過各種機制來研發基于壽命的分析,例如簡單的結合測定,涉及到兩個組分的結合(一個被熒光標記)而引起FLT的變化。另一種機制是猝滅釋放型測定,涉及大量過量存在的猝滅物質,其具有低而有限的熒光。一旦熒光化合物被釋放(通過酶促反應或與互補DNA結合),系統的壽命就會改變。FLT可與FRET(熒光共振能量轉移)分析結合用于能量轉移效率測量。
熒光壽命是熒光分子在激發態停留的時間,這個時間可以反映熒光分子的內在屬性和所處的微環境,是一個很有用的工具。以往,熒光壽命的測量和計算是件非常復雜和耗時的工作,只有少數專業的科學家關注和使用該工具。傳統的多色成像實驗根據光譜差異來設計,會有串色等限制,而且需要多次采集圖像,會造成樣品的光損傷。通過熒光壽命來進行成像,只需要拍攝一次就完成圖像采集,不但減少了成像時間,而且降低了激光對樣品的損傷。熒光壽命成像使用簡單,方便快捷,不需要進行參數調節。熒光壽命成像有潛力應用于瘤識別,病變診斷等領域。
熒光壽命的測量和熒光壽命成像主要有時間相關單光子計數法(time correlated single photon counting, TCSPC)、門控探測法(time-gated detection)、條紋相機測量法(streak-FLIM)、頻閃技術等四種常見的方法。TCSPC是目前測量熒光壽命的主要技術,同軸脈沖光源發出的脈沖光引起起始光電倍增管產生電信號,該信號通過恒分信號甄別器1啟動時幅轉換器(time-amplitude converter,TAC),時幅轉換器產生一個隨時間線性增長的電壓信號。此外,同軸脈沖光源發出的脈沖光通過激發單色器后到達樣品池,樣品產生的熒光信號再經過發射單色器到達終止光電倍增管,由此產生的電信號經由恒分信號甄別器2到達時幅轉換器并使其停止工作。測量熒光壽命需要極快響應時間的探測器。廣州化學熒光壽命成像采購
在種類繁多的顯微技術中,熒光壽命顯微成像技術被普遍地應用于生物學研究及臨床診斷等領域。廣州化學熒光壽命成像采購
熒光壽命成像(FLI):這種技術相對較新,涉及到同時在圖像的每個像素處確定熒光衰減時間的空間分布。它基于熒光團的熒光壽命取決于其分子環境而并非濃度的事實。它可以用于無法控制局部探針濃度的熒光顯微鏡中。熒光壽命成像(FLIM)可用于測量分子環境參數,通過熒光共振能量轉移(FRET)進行的蛋白質相互作用,并可以通過細胞和組織的自發熒光來測量其代謝狀態。分子環境參數可以通過因熒光淬滅或熒光團的構象變化而引起的壽命變化來測量。FLIM可用于多種生物應用,包括組織表面掃描、組織類型繪圖、光動力治理、DNA芯片分析、皮膚成像等。廣州化學熒光壽命成像采購
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