化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動端訪問更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
IG China 2025啟幕 測司儀表賦能氣體產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型
測司儀表(上海)有限公司攜可視化泄露檢測儀ULD5[詳細(xì)]
能夠看清巨噬細(xì)胞運(yùn)動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：5764
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，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員鄭煒團(tuán)隊提出一種基于激發(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，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員鄭煒團(tuán)隊提出一種基于激發(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點(diǎn)位的三維坐標(biāo)信息，這種技術(shù)有助于計算機(jī)進(jìn)行三維圖像的識別與分析。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的成像分辨率和毫米級的成像深度，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，熒光分子可以同時吸收2個長波長的光子，在經(jīng)過一個很短的所謂激發(fā)態(tài)壽命的時間后，發(fā)射出一個波長較短的光子；其效果和使用一個波長為長波長一半的光子去激發(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間，并且對生物組織會造成光損傷和光漂白，不利于活體組織的長時間成像。
而鄭煒團(tuán)隊所提出的新型梯度光場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雙光子顯微成像技術(shù)就是涉及了一對軸向拉長并且強(qiáng)度梯度變化的焦點(diǎn)，并利用這對焦點(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，第二個焦點(diǎn)對應(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。梯度光場雙光子顯微鏡非常適合活體細(xì)胞的三維成像，在觀測巨噬細(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，這項技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展都是值得期待的。
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
華東醫(yī)院采購顯微鏡系統(tǒng) 預(yù)算230萬元
華東醫(yī)院委托上海東松醫(yī)療科技股份有限公司進(jìn)行公開招標(biāo)，采購顯微鏡系統(tǒng)一套，項目預(yù)算230萬元2025-06-19 10:58:38 -
預(yù)算670萬元 昆明理工大學(xué)采購生物學(xué)科研儀器
近日，昆明理工大學(xué)委托云南招標(biāo)股份有限公司組織公開招標(biāo)，為生物學(xué)學(xué)科創(chuàng)新能力提升采購激光散斑血流血氧成像系統(tǒng)、生物分子互作分析系統(tǒng)...2025-06-19 09:17:13 -
預(yù)算564萬 東莞市林業(yè)科學(xué)研究所采購實(shí)驗(yàn)室設(shè)備
近日，東莞市林業(yè)科學(xué)研究所就“廣東珠江口城市群森林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站建設(shè)項目（設(shè)備及工器具購置）”發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金...2025-06-18 09:50:09 -
預(yù)算470.683萬元 吉林醫(yī)藥學(xué)院采購生命科學(xué)儀器
近日，吉林醫(yī)藥學(xué)院委托長春中晟招標(biāo)咨詢有限公司組織公開招標(biāo)，為省級專項-5-新型疫苗佐劑研發(fā)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室采購研究級倒置熒光拍照顯...2025-06-18 09:09:22 -
山東中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)療設(shè)備（顯微操作儀）中標(biāo)結(jié)果公告
項目名稱：山東中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)療設(shè)備（顯微操作儀）采購項目，項目編號：1486-254JWZB06001，招標(biāo)范圍：山東中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)療...2025-06-16 14:24:16 -
預(yù)算553萬 聊城大學(xué)采購實(shí)驗(yàn)室設(shè)備
近日，聊城大學(xué)就“聊城大學(xué)研究生教育質(zhì)量提升-生物學(xué)進(jìn)口設(shè)備一（ID1966)采購項目（1541）”發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為5...2025-06-13 09:50:33
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)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，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，請在作品發(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。
