化工儀器網(wǎng)首頁(yè)>資訊中心>項(xiàng)目成果>正文

能夠看清巨噬細(xì)胞運(yùn)動(dòng)軌跡的雙光子三維成像？新技術(shù)再次增光添彩
2022年03月21日 08:39:54 來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點(diǎn)擊量：5785

進(jìn)行兩次二維掃描就能夠獲得樣品的三維信息？別驚訝，這樣的技術(shù)還真存在。近日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員鄭煒團(tuán)隊(duì)提出一種基于激發(fā)光梯度編碼的快速三維成像技術(shù)，可使雙光子體成像速度比傳統(tǒng)技術(shù)提升5至10倍。

　　【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】進(jìn)行兩次二維掃描就能夠獲得樣品的三維信息？別驚訝，這樣的技術(shù)還真存在。近日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員鄭煒團(tuán)隊(duì)提出一種基于激發(fā)光梯度編碼的快速三維成像技術(shù)，可使雙光子體成像速度比傳統(tǒng)技術(shù)提升5至10倍。
 

 
　　視覺是人類獲取信息最重要的方式，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，圖像采集和顯示技術(shù)逐漸成為人類視覺信息獲取過程中的重要載體，圖像采集和顯示技術(shù)極大拓展了人類的視野，使得我們可以看到很多無法直接用肉眼觀察的場(chǎng)景，例如遙遠(yuǎn)的星系、微觀世界或是穿透表面看到身體的內(nèi)部。
 
　　而三維成像技術(shù)，從通俗點(diǎn)的角度來理解，即一個(gè)客觀的世界是三維的，客觀世界的三維圖像通過某種技術(shù)來把它記錄下來，然后進(jìn)行處理、壓縮、再傳輸、顯示，最后在人的大腦中再現(xiàn)客觀世界的圖像。三維成像技術(shù)能夠讓圖像包含空間中每個(gè)點(diǎn)位的三維坐標(biāo)信息，這種技術(shù)有助于計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維圖像的識(shí)別與分析。如今，三維成像技術(shù)也被廣泛運(yùn)用，例如在建筑房地產(chǎn)行業(yè)，我們可以運(yùn)用這種技術(shù)，讓建筑物本身在視覺呈現(xiàn)上更加立體、直觀、快捷、全面。三維成像技術(shù)更是讓醫(yī)療行業(yè)如虎添翼，三維動(dòng)畫提供了最真實(shí)的結(jié)構(gòu)影像，其真實(shí)性、準(zhǔn)確性、直觀性等特點(diǎn)，為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中對(duì)溝通和交流的困難給予了極大的幫助。
 
　　雙光子顯微鏡則是一種具有亞微米級(jí)的成像分辨率和毫米級(jí)的成像深度，結(jié)合了激光掃描共聚焦顯微鏡和雙光子激發(fā)技術(shù)。其原理是在高光子密度的情況下，熒光分子可以同時(shí)吸收2個(gè)長(zhǎng)波長(zhǎng)的光子，在經(jīng)過一個(gè)很短的所謂激發(fā)態(tài)壽命的時(shí)間后，發(fā)射出一個(gè)波長(zhǎng)較短的光子；其效果和使用一個(gè)波長(zhǎng)為長(zhǎng)波長(zhǎng)一半的光子去激發(fā)熒光分子是相同的。雙光子顯微鏡被廣泛應(yīng)用在神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能成像以及其他活體成像研究中。
 
　　傳統(tǒng)的雙光子三維成像是將雙光子激發(fā)的焦點(diǎn)在樣品中進(jìn)行逐層的二維掃描來實(shí)現(xiàn)的，但這種三維成像方法不僅速度受限增加了樣品暴露在了高能激光中的時(shí)間，并且對(duì)生物組織會(huì)造成光損傷和光漂白，不利于活體組織的長(zhǎng)時(shí)間成像。
 
　　而鄭煒團(tuán)隊(duì)所提出的新型梯度光場(chǎng)雙光子顯微成像技術(shù)只需要進(jìn)行兩次二維掃描即可獲得樣品的三維信息，極大降低了激光對(duì)樣品的損害。在生活中，我們可以利用編碼來確定位置，而這種新型梯度光場(chǎng)雙光子顯微成像技術(shù)就是涉及了一對(duì)軸向拉長(zhǎng)并且強(qiáng)度梯度變化的焦點(diǎn)，并利用這對(duì)焦點(diǎn)的強(qiáng)度變化來編碼并解析出物體的位置：橫向掃描第一個(gè)梯度焦點(diǎn)得到的圖像中，位置較淺處的樣品熒光強(qiáng)度強(qiáng)，位置較深處的樣品熒光強(qiáng)度弱，第二個(gè)焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圖像則正好相反。兩幅圖像的和反映了樣品的真實(shí)三維熒光強(qiáng)度，圖像的比值則反映了熒光的深度信息。
 
　　這種方法可以一次分辨深度12微米內(nèi)三維信息，熒光點(diǎn)軸向定位精度為0.63微米。梯度光場(chǎng)雙光子顯微鏡非常適合活體細(xì)胞的三維成像，在觀測(cè)巨噬細(xì)胞吞噬熒光小球的實(shí)驗(yàn)中，能夠快速捕捉熒光小球在巨噬細(xì)胞內(nèi)外的三維運(yùn)動(dòng)軌跡，并精確定量出巨噬細(xì)胞運(yùn)載小球的速度。
 
　　巨噬細(xì)胞作為固有免疫的重要組成部分，不僅能夠參與機(jī)體的防御功能，還可以吞噬殺傷病原體、內(nèi)寄生菌和腫瘤等靶細(xì)胞，是對(duì)于人體而言相當(dāng)重要的一種白血球。能夠精確地觀察到巨噬細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)軌跡，使得醫(yī)學(xué)界可以據(jù)此來判斷出更多的病毒情況，這種新型梯度光場(chǎng)雙光子顯微成像技術(shù)的提出，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的運(yùn)用前景十分廣闊。無論如何，這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展都是值得期待的。
關(guān)鍵詞

相關(guān)閱讀 Related Reading

查看更多+

  • 華東醫(yī)院顯微鏡系統(tǒng)中標(biāo)結(jié)果公告

    項(xiàng)目名稱：顯微鏡系統(tǒng),項(xiàng)目編號(hào)：0811-254DSITC1415,招標(biāo)范圍：顯微鏡系統(tǒng) 壹套 （項(xiàng)目預(yù)算：人民幣230萬元，本項(xiàng)...
    2025-07-25 15:26:00

  • 預(yù)算151.731萬元 天津醫(yī)科大學(xué)采購(gòu)倒置顯微鏡等設(shè)備

    天津醫(yī)科大學(xué)就“天津醫(yī)科大學(xué)倒置顯微鏡等設(shè)備采購(gòu)項(xiàng)目”發(fā)布招標(biāo)文件，預(yù)算151.731萬元。
    2025-07-24 09:48:51

  • 預(yù)算360萬元 北京師范大學(xué)采購(gòu)連續(xù)光譜激光共聚焦顯微鏡

    北京師范大學(xué)就“北京師范大學(xué)連續(xù)光譜激光共聚焦顯微鏡采購(gòu)項(xiàng)目”發(fā)布招標(biāo)公告，預(yù)算360萬元。
    2025-07-22 09:33:00

  • 預(yù)算210萬元 北京大學(xué)采購(gòu)共聚焦顯微鏡

    近日，北京大學(xué)委托東方國(guó)際招標(biāo)有限責(zé)任公司組織公開招標(biāo)，采購(gòu)激光掃描共聚焦顯微鏡，預(yù)算210萬元。
    2025-07-22 09:23:10

  • 預(yù)算294萬元 大連理工大學(xué)采購(gòu)共聚焦顯微鏡

    近日，大連理工大學(xué)委托大連富越項(xiàng)目管理有限公司組織公開招標(biāo)，采購(gòu)超分辨轉(zhuǎn)盤共聚焦顯微鏡系統(tǒng)，預(yù)算294萬元。
    2025-07-22 09:07:35

  • 全自動(dòng)金相顯微鏡中標(biāo)結(jié)果公告

    項(xiàng)目名稱：全自動(dòng)金相顯微鏡,項(xiàng)目編號(hào)：0626-244240110092,招標(biāo)范圍：全自動(dòng)金相顯微鏡,招標(biāo)機(jī)構(gòu)：江蘇省招標(biāo)中心有限...
    2025-07-21 11:39:42

版權(quán)與免責(zé)聲明

  • ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
  • ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
  • ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。