快速光柵掃描有多種實現方式,使用振鏡進行快速2D掃描,將振鏡和可調電動透鏡結合在一起進行快速3D掃描,但可調電動透鏡由于機械慣性的限制在軸向無法快速進行焦點切換,影響成像速度,現可使用空間光調制器(SLM)代替。遠程聚焦也是一種實現3D成像的手段。在LSU模塊中,掃描振鏡進行橫向掃描,ASU模塊包括物鏡L1和反射鏡M,通過調控M的位置實現軸向掃描。該技術不僅可以校正主物鏡L2引入的光學像差,還可以進行快速的軸向掃描。想要獲得更多神經元成像,可以通過調整顯微鏡的物鏡設計來擴大FOV,但是具有大NA和大FOV的物鏡通常重量較大,無法快速移動以進行快速軸向掃描,因此大型FOV系統依賴于遠程聚焦、SLM和可調電動透鏡。生產和消費的角度分析多光子顯微鏡的主要生產地區、主要消費地區以及主要的生產商。美國熒光多光子顯微鏡成像深度
1,光源、光路高度整合通過精密的設計,將飛秒激光器、掃描振鏡、PMT、濾光片組,甚至是單光子熒光光路全套整合在一個不大的掃描頭內,無論掃描頭如何移動,掃描頭內的光路都可以保持穩定不變,從而實現了超穩定、免維護的特點。2,配合多維度、高精度機械控制系統。掃描頭直接架設在一個多維運動的機械裝置上,可沿任意方向和角度移動掃描頭,方便對動物樣本進行多方位的掃描觀察。而這在常規方案的多光子顯微鏡上有很大的實現難度,不但需要多個關節組合的光路導向機構,并且在這些關節旋轉的時候,都冒著極大的光路偏移的風險,以至于在使用一段時間后都需要對光路進行再次校準,而這樣的問題在我司上則完全不會發生。3.一機多能。布魯克多光子顯微鏡層析成像中國市場多光子顯微鏡產量、消費量、進出口分析及未來趨勢。
雙光子顯微鏡工作原理是將超快的紅外激光脈沖傳輸到樣品中,在樣品中與組織或熒光標記相互作用,這些組織或熒光標記發出用于創建圖像的信號。雙光子顯微鏡被多用于生物學研究,因為它能夠產生高分辨率的3-D圖像,深度達1毫米。然而,這些優點帶來了有限的成像速度,因為微光條件需要逐點圖像采集和重建的點檢測器。為了加快成像速度,科學家之前開發了一種多焦點激光照明方法,該方法使用數字微鏡設備(DMD),這是一種通常用于投影儀的低成本光掃描儀。此前人們認為這些DMD不能與超快激光一起工作。然而現在解決了這個問題,這使得DMD在超快激光應用中得以應用,這些應用包括光束整形、脈沖整形、快速掃描和雙光子成像。DMD在樣品內隨機選擇的位置上產生5到30點聚焦激光。
雙光子熒光顯微成像主要有以下優點∶a.光損傷小∶雙光子熒光顯微鏡使用可見光或近紅外光作為激發光,對細胞和組織的光損傷很小,適合于長時間的研究;b.穿透能力強∶相對于紫外光,可見光或近紅外光具有很強的穿透性,可以對生物樣品進行深層次的研究;c.高分辨率∶由于雙光子吸收截面很小P,只有在焦平面很小的區域內可以激發出熒光,雙光子吸收局限于焦點處的體積約為λ范圍內;d.漂白區域很小,焦點以外不發生漂白現象。e.熒光收集率高。與共聚焦成像相比,雙光子成像不需要光學濾波器,提高了熒光收集率。收集效率提高直接導致圖像對比度提高。f.對探測光路的要求低。由于激發光與發射熒光的波長差值加大以及自發的三維濾波效果,多光子顯微鏡對光路收集系統的要求比單光子共焦顯微鏡低得多,光學系統相對簡單。g.適合多標記復合測量。許多染料熒光探針的多光子激發光譜要比單光子激發譜寬闊,這樣,可以利用單一波長的激發光同時激發多種染料,從而得到同一生命現象中的不同信息,便于相互對照、補充。多光子激光掃描顯微鏡采用波長較長的紅外激光,能量脈沖式激發,紅外光比可見光在生物組織中的穿透力更強。
對于兩個遠距離(相距1-2mm以上)的成像部位,通常采用兩個**的路徑進行成像;對于相鄰區域,通常使用單個物鏡的多個光束進行成像。多光束掃描技術必須特別注意激發光束之間的串擾,這可以通過事后光源分離或時空復用來解決。事后光源分離法是指分離光束以消除串擾的算法;時空復用法是指同時使用多個激發光束,每個光束的脈沖在時間上被延遲,使不同光束激發的單個熒光信號可以暫時分離。引入的光束越多,可以成像的神經元越多,但多束會導致熒光衰減時間重疊增加,從而限制了分辨信號源的能力;并且復用對電子設備的工作速度要求很高;大量的光束也需要較高的激光功率來維持單束的信噪比,這樣容易導致組織損傷。多光子顯微鏡已經被生物學家普遍的運用于實驗中。布魯克多光子顯微鏡層析成像
從產品類型及技術方面來看,正置顯微鏡占據絕大多數市場。美國熒光多光子顯微鏡成像深度
多光子激光掃描顯微鏡的產業發展,世界多光子激光掃描顯微鏡產業主要分布在德國和日本,德國以徠卡顯微系統和蔡司為基礎,日本以尼康和奧林巴斯為基礎。2020年以來,這些企業占據了全球多光子激光掃描顯微鏡市場的64.44%,它們的發展策略影響著多光子激光掃描顯微鏡市場的走向。目前,世界市場對多光子激光掃描顯微鏡的需求正在增長,中國市場的需求增長更快。未來五年多光子激光掃描顯微鏡市場的發展在中國將仍有巨大的發展潛力。美國熒光多光子顯微鏡成像深度