Three-Photon成像

three-photon显微术是什么?

Three-photon显微镜是一种荧光显微镜技术,在双光子显微镜相比,荧光团吸收三个光子几乎同时。这些激发光子波长更长和更低的能量比同样用来激发荧光团或双光子激发显微镜。

研究人员如何受益于使用three-photon显微镜吗?

双光子激发显微镜在生命科学研究促进了基本发现。不幸的是,双光子技术受到一些限制。具体来说,成像时,低于500µm背景信号增加和对比减少,从而无法解决结构或生理活动。相反,激发光的物理特性three-photon激发显微镜提供更深层次的影像与优越的激励约束,从而提供更好的对比度和signal-to-background比率比双光子显微镜(SBR)。

three-photon显微镜的局限性是什么?

three-photon成像的普及的主要障碍已经被水吸收的预测增加在长波长窗口,这种效应可能导致过热的样本。然而,研究人员发现,three-photon成像的最佳波长的吸收与散射之间的权衡1300 nm和1700 nm窗口。具体地说,有2 x多吸收也几乎2 x少散射在1300 nm,结果,成像需要较少的激光功率。这表明有足够的空间容纳研究目标而遵守three-photon显微镜的物理约束。的便利three-photon成像进一步平衡这些限制,许多常见的指标用于双光子显微镜可以很容易地妄用于three-photon成像。

同样重要的是要考虑成本的特殊激光源和成像镜头适合three-photon成像。通常情况下,该应用程序需要两个激光器。three-photon吸收的概率增加,研究人员必须使用光子密度高的光源。最常见的方法是基于一个高功率激光抽运光参量放大器(OPA),这需要一个波长的光从飞秒激光和把它变成两个不同波长的光。称为空转梁产生的光束,演示了一个长波长比最初的抽运激光器适合three-photon成像。OPA是低重复激光(~ 1 - 4 MHz),由于这一特点,用共振成像扫描仪30 Hz速度是不允许的。较小的典型成像率小于10赫兹的视野,从而提高激光技术的进步。