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正文:

加州理工學(xué)院的研究人員研發(fā)了一種結(jié)合高解析度、高穿透深度以及高影像截取速度的顯微術(shù)。此項技術(shù)滿足了生物學(xué)家對活體非侵入式快速3D成像技術(shù)的需求。藉由結(jié)合雙光子激發(fā)以及光片 (light-sheet)顯微鏡術(shù)，F(xiàn)raser及其團(tuán)隊證實了此方法比單光子光片顯微術(shù)有更高的穿透深度，也比雙光子掃瞄顯微術(shù)快上許多，并且不會危害到生物體。
這個方法結(jié)合了兩種既有的顯微技術(shù)。雙光子雷射掃描顯微術(shù)使用雙光子激發(fā)螢光，并且有較高的穿透深度，但是影像擷取速率較為緩慢。新的方法與光片顯微術(shù)較為相似，它是用一層很薄的可見光（光片）照射樣品，受光的光學(xué)切面上產(chǎn)生單光子激發(fā)螢光，而激發(fā)后的螢光可用廣域式照相機(jī)所偵測。雖然光片顯微術(shù)的掃描速率快，但是它缺乏雙光子雷射顯微術(shù)的高穿透深度特性。上述的兩個系統(tǒng)都能不太會對樣品造成傷害。

此研究的概念性突破是了解了在片光源照射下仍能產(chǎn)生雙光子激發(fā)。雙光子掃描光片顯微術(shù)是使用近紅外線的雷射脈沖從樣品兩側(cè)照射并掃瞄以產(chǎn)生光片，當(dāng)部分樣品吸收雙光子時，就會發(fā)出可見光波段的螢光，并且由照相機(jī)攝影。有了螢光標(biāo)記的幫助，系統(tǒng)的解析度可以低于個別細(xì)胞的尺寸，并且可以觀測基因的行為。
藉由掃描來產(chǎn)生光片比利用圓柱透鏡.有更多好處，它提供了更高的激發(fā)效率，降低了樣品的破壞，并且減少了非觀察范圍螢光的入射，使得系統(tǒng)的縱向解析度比較好。
當(dāng)觀測果蠅幼蟲時，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)他們可以在顯微鏡下觀察到樣品60μm深的影像。由于雙光子掃描系統(tǒng)造成的光傷害是很低的，因此可以提高雷射激發(fā)功率以增加螢光強(qiáng)度，進(jìn)而提高更快的影像擷取速度。當(dāng)雷射激發(fā)功率為200mW，而每一掃瞄點的大小為0.635畢0.635畢1μm時，掃瞄包含400畢900畢200 個掃瞄點的體積只需要花0.1秒。此系統(tǒng)也可以高于影片錄製速率(約每秒30張畫面)進(jìn)行掃瞄。他們示范了以每秒70張畫片去拍攝果蠅幼蟲心跳的影像。掃瞄速率主要受限于照相機(jī)的讀取時間。此技術(shù)主要有兩大缺點:其一為超快雷射的成本太高、其二為雙光子激發(fā)很難應(yīng)用在多彩成像。

出自http://www.bjsgyq.com/北京顯微鏡百科