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徠卡顯微鏡- 熒光成像新維度——超快速熒光壽命成像

2020-09-04 09:43:25 admin
奧林巴斯顯微鏡

熒光壽命是熒光基團(tuán)在通過(guò)發(fā)射熒光光子返回基態(tài)之前在其激發(fā)態(tài)下保持平均多長(zhǎng)時(shí)間的量度。不同熒光基團(tuán)激發(fā)態(tài)停時(shí)間不同,大多數(shù)生物熒光素的熒光壽命時(shí)間在 0.2 - 20 ns。


熒光壽命檢測(cè)經(jīng)典方法為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)(TCSPC),但由于過(guò)去檢測(cè)硬件的局限和復(fù)雜的使用而沒有被廣泛地應(yīng)用于科學(xué)研究。


隨著技術(shù)的發(fā)展,在顯微鏡視野內(nèi)進(jìn)行*快速全像素?zé)晒鈮勖盘?hào)采集的熒光壽命成像成為可能。



熒光壽命成像 VS 熒光強(qiáng)度成像

熒光壽命成像具有不同于熒光強(qiáng)度成像的眾多優(yōu)點(diǎn):

  • 不受染料濃度的影響

    無(wú)論染色或免疫熒光的效率高或低,熒光壽命都能呈現(xiàn)一致的數(shù)據(jù),這意味著更少的實(shí)驗(yàn)數(shù)量和重復(fù)性更好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

  • 不受光漂白的影響

    熒光發(fā)射時(shí)間不受激發(fā)光強(qiáng)度的影響,因此不存在光漂白問(wèn)題。

  • 不受樣本厚度和光源噪聲的影響

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熒光成像新維度

作為熒光成像中除光譜和強(qiáng)度之外的新維度,當(dāng)前,熒光壽命成像主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:

用于樣品分離,如利用不同染料熒光壽命的差異將不同組織、正常與癌變細(xì)胞等有效分離。

△ 銀莓花萼的熒光壽命對(duì)比。熒光強(qiáng)度(視頻左窗口)無(wú)法區(qū)分的結(jié)構(gòu)在Fast-FLIM和壽命擬合圖像(視頻左、右窗口)中得以清晰明顯的區(qū)分。視頻后半部分顯示為壽命分離的三種成分(RGB)


奧林巴斯顯微鏡

△ 細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)。綠色:Alexa Fluor 555- Vimentin,藍(lán)色:Alexa Fluor 546- tubulin。

熒光團(tuán)在光譜上非常相似(max 580 vs 573)無(wú)法分離,但它們?cè)跓晒鈮勖喜町惷黠@。原圖像:512 x 512 像素


揭示分子間相互作用,如利用FLIM-FRET研究蛋白-蛋白間相互作用。

△ 表達(dá) EPAC mT2-dVenus FRET探針的HeLa細(xì)胞中cAMP波動(dòng)。EPAC對(duì)cAMP促進(jìn)劑 IBMX和Forskolin的響應(yīng)。成像條件:2 FPS,512 x 512 像素。彩色熒光壽命標(biāo)尺:ns

鳴謝:Kees Jalink, Bram van den Broek, NKI Amsterdam


作為生物傳感器,如評(píng)價(jià)藥物/理化條件對(duì)細(xì)胞的影響、Ca+震蕩等。

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△ 非生理?xiàng)l件(Ph 8.5)哺乳動(dòng)物細(xì)胞自發(fā)熒光隨NAD/NADH的變化:表現(xiàn)為隨時(shí)間推移熒光壽命縮短、氧化應(yīng)激不斷增強(qiáng)。512 x 512 像素。彩色熒光壽命標(biāo)尺:ns



 FLIM共聚焦顯微鏡:SP8 FALCON 

熒光壽命成像完整解決方案

SP8 FALCON是徠卡*新的FLIM共聚焦顯微鏡,是真正意義上的熒光壽命成像完整解決方案。其FLIM成像速度是經(jīng)典TCSPC檢測(cè)系統(tǒng)的10倍,具有3D-FLIM、Time-lapse FLIM、大樣品FLIM圖像拼接等眾多采圖模式。此外,SP8 FALCON還可以與DIVE多光子成像、STED納米分辨率成像技術(shù)結(jié)合,充分拓展了壽光命成像的使用范圍,實(shí)現(xiàn)可相互驗(yàn)證的多維度樣品成像。


對(duì)活體樣品的*快速熒光壽命成像和壽命對(duì)比,實(shí)現(xiàn)真正的生物動(dòng)力學(xué)分析和功能成像!

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