广州荧光寿命成像研发

荧光分子受激发后发光，荧光寿命量化了发光的衰减率。该特征时间不但取决于特定的荧光团，还取决于其环境，分子相互作用影响弛豫过程并改变荧光团的寿命。荧光寿命是微环境的相对参数，不受环境吸收、样本浓度等因素影响，因此能够对生物组织环境中的 p H 值水平、离子浓度、氧分子浓度等微环境状态进行高精度检测。荧光寿命显微成像（FLIM），可以定位不同的分子及浓度分布，在生物，材料，半导体领域具有重要的应用价值。荧光寿命成像原理及应用说明：荧光寿命是指分子受到光脉冲激发后返回基态之前在激发平均停留的时间，处于激发态的荧光分子在从激发到基态的过程中发射荧光释放能量。荧光寿命取决于荧光分子所处的微环境，通过对样品荧光寿命的测量和成像可以定量获取样品的功能信息。市场上荧光寿命的测量方式可分为时域法和频域法。广州荧光寿命成像研发

荧光寿命成像显微术(FLIM)是一种利用荧光染料固有特性的成像技术。除了具有特有的发射光谱外，每个荧光分子还有特有的寿命，它反映了荧光基团在发射光子之前处于激发态的时间。除了标准的荧光强度测量外，寿命分析还可以提供其他信息。过去，寿命成像一直是一种缓慢、复杂的专业化技术。只有经验丰富的显微镜**或物理学家才会使用这种技术。荧光寿命成像提供了额外的信息，有助提高共聚焦成像的质量。它非常适合用于区分荧光发射光谱重叠的荧光探针，或消除不需要的背景荧光信号。广州荧光寿命成像研发荧光寿命是荧光基团在通过发射荧光光子返回基态之前在其激发态下保持平均多长时间的量度。

荧光显微技术具有无损、非接触、高特异性、高灵敏、高体友好以及能够提供功能信息等突出优点，一直是生命科学，尤其是细胞生物学研究的重要工具。近年来，随着生命科学的发展，对荧光显微技术也提出了越来越高的要求，激光技术、荧光探针标记技术、新型荧光探测技术和成像手段的不断发展，极大地促进了荧光显微技术的发展，成为推动生命科学发展的重要动力。此外，荧光显微技术也在成像的对比机制方面获得了很大的进展。超分辨(SR)成像技术的发展，也为荧光寿命成像(FLIM)的新发展提供了巨大的机遇。

荧光寿命成像和生物发光的异同点是什么？生物发光与荧光寿命成像不同点：产生光子的原理不同，类似于我们都是通过肉眼去观察萤火虫和发光水母一样，生物发光与荧光成像在本质上，都是机体中特定的细胞或材料发出光子，被高灵敏度的CCD检测到形成图像，但是生物发光与荧光寿命成像产生光子的过程和机制是完全不同的。生物发光与荧光成像相同点：都需要对细胞进行标记。生物发光产生的光子和荧光寿命成像产生的光子都可以被高灵敏的CCD检测并形成图像，就像一个人的眼睛就可以既看到萤火虫又可以看到发光水母一样。除此之外，生物发光和荧光寿命成像都需要对目标细胞进行标记，让细胞产生荧光素酶或者荧光蛋白。荧光寿命取决于荧光分子所处的微环境，通过对样品荧光寿命的测量和成像可以定量获取样品的功能信息。

时域法荧光寿命的测量和荧光寿命成像主要有时间相关单光子计数法（time correlated single photon counting, TCSPC）、门控探测法（time-gated detection）、条纹相机测量法（streak-FLIM）、频闪技术等四种常见的方法。TCSPC是目前测量荧光寿命的主要技术，同轴脉冲光源发出的脉冲光引起起始光电倍增管产生电信号，该信号通过恒分信号甄别器1启动时幅转换器（time-amplitude converter，TAC），时幅转换器产生一个随时间线性增长的电压信号。此外，同轴脉冲光源发出的脉冲光通过激发单色器后到达样品池，样品产生的荧光信号再经过发射单色器到达终止光电倍增管，由此产生的电信号经由恒分信号甄别器2到达时幅转换器并使其停止工作。此时，时幅转换器根据累积电压输出一个数字信号并在多通道分析仪（multi-channel analyzer）的相应时间通道计入一个信号，表明检测到寿命为该时间的一个光子。经过几十万次的重复后，不同的时间通道累积下来的光子数目不相同。荧光寿命成像具有不同于荧光强度成像的众多优点；广州荧光寿命成像研发

荧光寿命成像可以体现荧光物质形貌信息。广州荧光寿命成像研发

荧光寿命成像或FLIM是基于荧光样品中不同区域的荧光的指数衰减速率的差异。由τ决定荧光寿命成像的每个像素的强度，这使研究人员可以查看具有不同荧光衰减率的材料之间的对比度，还可以产生显示其他衰减路径变化的图像。可以通过使用脉冲源在时域中确定荧光寿命。当荧光物质被超短脉冲激发时，时间分辨的荧光将呈指数衰减。时间相关单光子计数（tcspc）通常被用作荧光寿命的测量方法，因为它补偿了在源强度和单光子的脉冲幅度的变化。更具体地说，TCSPC由单个光子雪崩光电二极管（SPAD）记录相对于激发激光脉冲的单个光子的寿命。重复记录多个激光脉冲，并在记录了足够多的事件后，研究人员能够建立所有这些记录的时间点上事件数量的直方图。然后，可以将该直方图拟合到的指数寿命衰减函数的指数函数，并且可以相应地提取寿命参数。广州荧光寿命成像研发

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