多光子显微镜成像技术之三十六高速光谱时间编码多光子显微镜和荧光寿命成像

文章编号：740 / 更新时间：2024-03-29 15:50:48 / 浏览：次

图2是SLIDE系统的实验装置图，光源将傅里叶域锁模(FDML)扫频激光与主振荡器功率放大器(MOPA)结构组合，来增加FDML的瞬时功率，用于非线性光学相互作用；然后使用电光幅度调制器(EOM)将1060nm附近的FDML激光器的输出调制为短脉冲，其中每个脉冲具有不同的单色波长，进一步使用掺镱光纤放大器(YDFA)放大，YDFA可以调节瞬时功率，以达到适合非线性光学激发的状态。图2e展示了12nm的光谱带宽，位于大多数双光子吸收带宽内，调制后的脉冲宽度为65ps（图2f），在光谱分析仪上测量单个脉冲的光谱带宽，拟合得到56pm（图2g）。如图2d所示，在显微镜的部分可以看到，光源发射出波长随时间变化的短脉冲，首先通过一个衍射光栅，不同时间的脉冲顺序被分光到x轴的不同位置，从而实现x轴的快速线扫描，不受机械惯性的限制。同时用检流计式以1kHz的速度（慢轴）扫描y轴（图1b）。当帧大小为256×170像素，脉冲重频为88MHz时，最终能达到2kHz的帧速率。

图3展示了SLIDE的高速双模态成像。图3b表示使用60x物镜时，视场(FOV)测量为100×90?m2。图3c显示了细叶藻细胞的双光子显微镜图像，该图像在497?s内以2kHz帧速率记录。每条线在2.9?s内采集，信噪比高达490（图3d）。如图3f所示，通过放大两个单独的像素，可以看到瞬态荧光衰减时间的差异，自发荧光叶绿体衰减快，颜色编码为红色，而尼罗河红是一种外源荧光载体，主要用来突出微藻体内的脂质生成，其衰减时间更长，颜色编码为绿色。通过对瞬态荧光衰减时间进行拟合可以提取每个像素的荧光寿命值（图3e）。

总之，该文章提出了高速SLIDE显微镜的概念，并验证了该显微镜系统在TPM和FLIM这两种成像模式中的成像能力。

原文标题:多光子显微镜成像技术之三十六高速光谱时间编码多光子显微镜和荧光寿命成像

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