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熒光壽命成像

簡介：

熒光壽命成像是一種光學成像技術，實驗圖像中像素的亮度代表熒光壽命，而非熒光強度。熒光壽命是分子受激發射光子之前保持其激發態的特征時間。

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熒光壽命成像簡介熒光壽命成像實驗系統實驗過程產品優勢相關產品

熒光壽命成像簡介

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熒光壽命成像是一種利用熒光分子的發光特性來獲取樣品信息的成像技術。這種技術基于熒光分子在受到光激發后，發出熒光并在一定時間內逐漸衰減至基態的過程。熒光壽命是指熒光分子從受激發態到基態的平均時間，通常以納秒為單位。

在熒光壽命成像中，首先通過激發光源激發樣品中的熒光分子，使其處于激發態。然后，檢測樣品發出的熒光信號，并測量熒光的持續時間。熒光分子的壽命受到其周圍環境的影響，例如溶液中的溶劑分子、生物樣品中的細胞結構等。因此，通過測量熒光的壽命，可以獲取關于樣品內部結構、環境和化學組成等方面的信息。

熒光壽命成像實驗系統

設備主要構件包括：三軸壓電定位掃描儀、皮秒脈沖激光和單光子探測器，所有信號均通過Time Tagger采集。

熒光壽命成像

熒光壽命成像是一種光學成像技術，實驗圖像中像素的亮度代表熒光壽命，而非熒光強度。熒光壽命是分子受激發射光子之前保持其激發態的特征時間。熒光壽命不僅取決于特定的熒光團，還受分子間相互作用的影響，因而熒光壽命成像可以用于區分分子相互作用的不同階段。并且由于熒光壽命不隨分子濃度變化而改變，因此熒光壽命成像非常適合分子層次的生化反應的研究。

在各類熒光壽命成像方法中，時間相關單光子計數（TCSPC）可實現最高的時間分辨率和光子檢測效率。上圖顯示了將熒光壽命成像與掃描共聚焦顯微計數相結合的典型裝置，可提供空間濾波，并改善軸向分辨率。設備主要構件包括：三軸壓電定位掃描儀、皮秒脈沖激光和單光子探測器，所有信號均通過Time Tagger采集。

實驗過程

在基于時間相關單光子計數的熒光壽命成像實驗中，通過選用超快激光器可以優化脈沖持續時間，單光子探測器和時間數字轉換器的時間抖動則成為制約時間分辨率的關鍵參數。單光子雪崩探測器SPAD抖動一般為50-300 ps，先進的超導納米線單光子探測器SNSPD目前已經可以實現低于15 ps的時間分辨率。為充分利用探測器的低抖動，時間數字轉換器的抖動至少應小于單光子探測器抖動的一半。

基于Time Tagger系列構建的熒光壽命成像實驗系統操作靈活、功能強大，可在運行時并行處理、存儲所有信號，并最大限度地縮短用于技術準備和系統校準的時間。例如，您可以直接在軟件中以1 ps的精度一鍵輕松補償所有電纜延遲。虛擬通道使您能夠同時采集多個探測器的計數以及多個探測器之間的符合事件。

產品優勢

基于Time Tagger的熒光壽命成像系統的優勢

為未來新型單光子探測器的發展做好準備

Time Tagger系列具有的寬輸入電位可與所有常見的單光子探測器——如光電倍增管PMT、單光子雪崩探測器SPAD和超導納米線單光子探測器SNSPD——相適配，并能夠充分利用信號的最高上升時間。Time Tagger系列具有的高時間分辨率也為您未來接入其他新型低抖動探測器提供了可能。

為新型成像模式的開發做好準備

利用Time Tagger系列的高數據速率和多通道數，可進行高質量的多色成像實驗或實現STED、PALM/STORM等超分辨率熒光顯微成像。通過添加新的觸發信號，您還可以快速開發其他新型成像模式。

涵蓋主流編程語言的強大本機庫助力測量自動化

Swabian Instruments的軟件操作界面具有強大功能、并可利用MATLAB、LabVIEW、Python、C＃、C/C++等多種語言操作實驗，只需10行以下的代碼（或少于10個LabVIEW VI），就可以讓您用喜歡的編程語言實現熒光壽命成像實驗控制。

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