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多光子激光掃描顯微鏡：技術(shù)原理與前沿應(yīng)用

閱讀：358 發(fā)布時(shí)間：2024-6-24

　　多光子激光掃描顯微鏡是建立在激光掃描顯微鏡技術(shù)基礎(chǔ)上的高級(jí)實(shí)驗(yàn)方法，以其的三維觀察能力和光學(xué)切片能力在科研領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。

　　技術(shù)原理：

　　多光子激發(fā)：該技術(shù)采用長(zhǎng)波長(zhǎng)的紅光或近紅外光，通過能量脈沖式激發(fā)，使得基態(tài)熒光分子或原子吸收多個(gè)光子后達(dá)到激發(fā)態(tài)，隨后發(fā)出熒光。這種非線性過程確保了只有在焦點(diǎn)處的光子才能激發(fā)熒光分子，從而保證了高度的定位準(zhǔn)確性。

　　飛秒激光器：多光子激光掃描顯微鏡采用飛秒激光器，其峰值功率密度大于10W/cm²，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)激光共聚焦掃描顯微鏡，為敏感的生物結(jié)構(gòu)現(xiàn)象提供了可能。

　　紅外激光：使用波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外激光，其在生物組織中的穿透力更強(qiáng)，解決了生物組織中深層物質(zhì)的層析成像問題。

　　前沿應(yīng)用：

　　生物及醫(yī)學(xué)成像：多光子激光掃描顯微鏡在生物及醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了體內(nèi)、無創(chuàng)、實(shí)時(shí)、功能可視化成像，無需造影劑、組織染色或組織處理。

　　疾病診斷：在腫瘤等疾病的診斷中，多光子顯微成像技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)觀察活體神經(jīng)元的形態(tài)和功能，為疾病的早期診斷和治療提供了有力支持。

　　科研探索：在細(xì)胞生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域，多光子激光掃描顯微鏡為研究人員提供了強(qiáng)大的工具，用于可視化細(xì)胞器和細(xì)胞內(nèi)過程，研究細(xì)胞-細(xì)胞相互作用等。

　　總之，多光子激光掃描顯微鏡以其的技術(shù)原理和廣泛的應(yīng)用前景，在科研領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。

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