自從1998年以來,作為單光子計數設備的技術優秀廠商,Becker&Hickl GmbH提供各種用于激光掃描共聚焦顯微鏡的高級FLIM系統。熒光壽命成像顯微技術已在生命科學,臨床熒光壽命領域中得到了廣泛的應用。成像,擴散光學層析成像,熒光相關光譜等等。使用我們專有的多維時間相關單光子計數技術(TCSPC),我們的FLIM和TCSPC系統具有超高光子效率的特點。因此,科學家,醫生,研究人員和其他用戶能夠進行TCSPC FLIM顯微鏡檢查,多波長FLIM,同時FLIM和快速獲取FLIM。從FLIM系統中進行選擇,以升級一臺光子和多光子顯微鏡,以進行共聚焦或非解掃檢測。


熒光壽命成像顯微鏡的應用

生命科學是我們熒光壽命成像顯微鏡(FLIM)設備的主要應用領域。我們的技術經常用于以下領域:

  • 分子影像學
  • 代謝成像
  • FRET成像
  • 同時進行NAD(P)H和pO2成像

同樣,使用這種方法可以評估快速的生理效應以及受激發射損耗(STED)顯微鏡。

大多數熒光團的熒光壽命取決于其微環境及其與之的相互作用。分子環境參數(例如pH值,氧氣濃度,生理上重要的離子或蛋白質)的測量對于評估熒光壽命和觀察到的熒光團的強度至關重要。無論是使用pH敏感的熒光探針觀察樣品的熒光壽命,還是通過F?rster共振能量轉移(FRET)進行蛋白質相互作用實驗,還是測量細胞中Ca2 +濃度的方法:出色的圖像和時間分辨率都是關鍵。通過我們的FLIM解決方案來升級您現有的共聚焦顯微鏡或雙光子顯微鏡,研究人員和科學家能夠在分子水平上對活細胞進行許多高精度測量分析。

基于FLIM的體內成像和更多臨床應用

熒光壽命成像(FLIM)的方法特別適合于體內診斷,因為它們是無創且無損的。因此,它們被廣泛用于活體受試者的臨床研究和醫學檢查。例如,該技術可以用于以下領域:

  • 皮膚的體內診斷:人類皮膚的多光子擴散層析成像結合了雙光子激發和非解掃檢測,因此,多光子FLIM可以提供組織層的光學切片圖像,深度可達100 μm。人皮膚細胞的體內雙光子成像是可能的,而不會損害組織的活力,可以從亞細胞分辨率重建三維結構。
  • 眼科檢查:眼科FLIM結合了快速光束掃描和皮秒二極管激光器激發的功能。該方法非常靈敏,可以記錄人眼眼底(背景)的壽命圖像。通過這種方式,有可能及早發現眼部疾病,因為這些疾病通常伴隨著眼底的代謝變化。反過來,這些引起內源性熒光團的熒光衰減參數的變化。
  • 個性化化療:要針對患者所患的特殊癌癥,找到最有效的抗癌藥物至關重要。但是,癌細胞對不同類型藥物的反應并不是完全可預測的。因此,進行活檢,將細胞培養并用不同的藥物處理。同時,它們被FLIM重復成像。熒光壽命表明治療后細胞代謝狀態的早期改變。因此,通過這些測量,僅需幾天即可確定最有效的藥物。

將時域分析與相量圖相結合

BH新一代的FLIM數據分析軟件將時域多指數衰減分析與相量圖相結合。時域中熒光衰減的測量需要短的激發脈沖和快速的檢測電路。樣品中的每個點都被依次激勵。使用時域方法,壽命是從對衰減數據的指數擬合得出的。

典型的FLIM方法包括從感興趣區域(ROI)的共焦圖像中提取1-,2-或3-衰減時間。限制熒光團的衰減速率可能是任意的,而且很復雜,因為在細胞環境中存在幾種衰減速率。對于相量圖,關于選擇哪種衰減模型以及評估擬合優度的挑戰性決定已成為過去。在相量圖中,所有原始FLIM數據在向量空間中均表示為相位和幅度。圖像中的每個像素都轉換為相量圖中的一個點。獨立于其在圖像中的位置,具有相似衰減特征的像素在相量圖中形成群集??梢栽诖岁嚵兄羞x擇不同的相量簇,并在標注中反向注釋對應的像素。時域FLIM圖片。

此外,可以將所選相量范圍內的像素的衰減函數組合為大量光子的單個衰減曲線??梢愿呔鹊胤治鲈撉€,揭示正常像素逐像素分析不可見的衰減分量。

BH的SPCImage FLIM數據分析軟件使用最大似然算法來計算單個像素中的衰減函數的參數,并通過GPU處理分析過程來加速。1D和2D參數直方圖可用于顯示圖像像素或可選ROI上所有所需參數的分布。

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