FLIM熒光壽命相機(jī)的臨床應(yīng)用
(文獻(xiàn)部分內(nèi)容摘抄)
從眼部疾病的顯微鏡到神經(jīng)外科的成像,再到皮膚和腦患者的斷層掃描,熒光終生成像顯微鏡是多功能的伙伴,可以與許多其他成像技術(shù)相結(jié)合,產(chǎn)生驚人的結(jié)果。
熒光壽命成像顯微鏡(FLIM)是在20世紀(jì)80年代后期隨著脈沖激光的發(fā)展而出現(xiàn)的,但直到20世紀(jì)90年代,由于引入了雙光子飛秒激光掃描顯微鏡,F(xiàn)LIM才得到廣泛應(yīng)用。
術(shù)語(yǔ) FLIM 的定義是熒光壽命成像[顯微鏡],用空間分辨率描繪熒光壽命。FLIM圖像通常是用顯微鏡和納米鏡、內(nèi)窺鏡和斷層攝影儀,但也可以在宏觀水平上獲得。
FLIM圖像通常是假彩色編碼的顏色反映值。FLIM圖像可以在頻率模式用連續(xù)或脈沖激光測(cè)量相移和解調(diào))下拍攝,也可以在時(shí)間模式下使用時(shí)間門(mén)限相機(jī)、條紋相機(jī)和與時(shí)間有關(guān)的單光子計(jì)數(shù)(TCSPC)單元。
事實(shí)上,基于TCSPC的 FLIM 目前被用于探索相當(dāng)有挑戰(zhàn)性和令人興奮的應(yīng)用之一:患者的體內(nèi)臨床成像。在這種方法中,一光子激勵(lì)來(lái)自可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)的皮秒激光二極管,而二光子激勵(lì)則來(lái)自近紅外飛秒激光的應(yīng)用。
由于關(guān)注的是測(cè)量熒光分子的熒光壽命(熒光分子處于激發(fā)態(tài)的時(shí)間),而不是其強(qiáng)度,因此FLIM于所有困擾傳統(tǒng)熒光顯微鏡技術(shù)的因素?!八趯?shí)驗(yàn)參數(shù),例如照明強(qiáng)度、光路長(zhǎng)度、檢測(cè)效率、散射和光漂白,”顯微鏡有限公司的產(chǎn)品經(jīng)理說(shuō),德國(guó)人?!耙虼?它能夠在不同分子環(huán)境下的同一熒光物種的不同部分之間,或在發(fā)射光譜相同或重疊強(qiáng)烈的熒光物種類之間提供對(duì)比。除了于內(nèi)部?jī)x器設(shè)置(如激光強(qiáng)度或檢測(cè)效率)之外,F(xiàn)LIME還允許使用多種類型的熒光標(biāo)記同時(shí)評(píng)估不同的過(guò)程。在數(shù)據(jù)分析方面,利用熒光壽命保護(hù)技術(shù)可以很容易地去除組織自發(fā)熒光產(chǎn)生的任何背景輻射。
FLIM顯微鏡、斷層掃描儀和內(nèi)窺鏡仍然昂貴且相對(duì)笨重,限制了它們?cè)趯I(yè)市場(chǎng)的應(yīng)用。但隨著超緊湊、低成本的飛秒激光源在未來(lái)幾年的可用性,預(yù)測(cè)FLIM工具將變得越來(lái)越可用,臨床應(yīng)用將開(kāi)始出現(xiàn)。雖然醫(yī)學(xué) FLIM 仍被認(rèn)為是早期階段但圖像分辨率已得到發(fā)展。
將 FLIM 的光譜范圍擴(kuò)展到深紫外線也非常有趣,因?yàn)樵S多生物分子具有天然存在的發(fā)色基團(tuán),如酪氨酸或色氨酸?!巴ㄟ^(guò)使用紫外激光和足夠的光學(xué)元件,人們可以利用這種天然熒光,減少用染料標(biāo)記此類分子的需要,奧薩斯-穆勒說(shuō)?!跋鄬?duì)于強(qiáng)度隨著老化,F(xiàn)LIM使[用戶]能夠根據(jù)其不同貢獻(xiàn)來(lái)區(qū)分紫外光譜范圍內(nèi)的(自動(dòng))熒光。
隨著結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn),隨著技術(shù)方法和熒光標(biāo)記(包括新型熒光蛋白)的進(jìn)步,未來(lái)FLIM的細(xì)胞生物學(xué)必將有新的突破。
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