
YINYAN
引言
双光子成像的基本原理
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激发波长:通常在950 nm-980 nm(近红外波段),以降低组织散射和吸收。 -
脉冲宽度:<200 fs,窄脉宽设计可以有效提高峰值功率,提高双光子激发效率。 -
平均功率:>300 mW,可有效避免光损伤,同时保证足够的信号强度。 -
重复频率:80 MHz,既能提供高峰值功率确保有效激发,又不会因单脉冲能量过高而带来明显的非线性副作用或光损伤。
为什么选择Rainbow 950 HP飞秒激光器?
在双光子成像中,激发波长的选择至关重要。950 nm飞秒激光器在多个方面表现出显著优势:
(1)深层组织穿透能力
生物组织对近红外光(700-1100 nm)的吸收和散射较低,而950 nm波长处于“光学窗口”的黄金区间,可穿透更深的区域(可达1 mm以上),适用于大脑、皮肤、肿瘤等厚样本成像。
(2)广泛的荧光团兼容性
许多常用荧光染料(如GFP、RFP)和钙离子探针(如GCaMP)在950 nm附近具有较高的双光子吸收截面,使得950 nm激光器能高效激发多种荧光标记物。
(3)降低光毒性和光漂白
相比短波长激光(如800 nm),950 nm光子能量更低,减少单光子激发导致的非特异性光损伤,同时飞秒脉冲的瞬时高峰值功率可降低平均功率需求,进一步保护活体样本。
(4)减少自发荧光干扰
生物组织在紫外-可见光范围有较强的自发荧光,而950 nm激发可有效避免这一干扰,提高信噪比(SNR)。
基于诺派激光Rainbow 950 HP的测试效果
Rainbow 950 HP飞秒激光器的核心优势
与普通钛宝石可调谐激光器(如700-1000 nm)相比,固定波长950 nm飞秒激光器在以下方面更具竞争力:
(1)更高的稳定性和可靠性
可调谐激光器需要复杂的波长校准,而固定波长950 nm激光器结构更简单,输出更稳定,适合长期实验。
(2)紧凑型设计,易于集成
(3)成本效益
相比宽调谐范围的钛宝石激光器,Rainbow 950 HP系列飞秒激光器价格比主流宽调谐钛宝石飞秒激光器的一半还要略低,具有优越的性价比。
典型应用案例
(1)神经科学研究
活体大脑成像:950 nm飞秒激光可穿透小鼠颅骨,实现皮层及海马区神经元钙信号的长时程观测。
轴突和树突动态追踪:结合GCaMP探针,研究突触可塑性。
小鼠大脑皮层神经元钙离子信号的测试
(2)肿瘤微环境研究
肿瘤血管成像:利用950 nm激发荧光蛋白标记的血管内皮细胞,观察肿瘤血管生成及药物响应。
免疫细胞迁移:追踪T细胞在肿瘤组织中的动态行为。
(3)皮肤与眼科成像
皮肤胶原纤维观测:通过二次谐波成像(SHG)结合双光子荧光,无创检测皮肤老化或病变。
视网膜神经元活动记录:适用于青光眼、视网膜退行性疾病研究。
结语
征稿范围
投稿通道:邮件标题统一命名为“投稿+文章标题”的格式文章用word附件或者文章链接,发送至邮箱sueuel@oeshow.net;或者电话/微信联系13296607101,备注“投稿”即可。
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