分子成像系統(tǒng)專業(yè)產(chǎn)品介紹

產(chǎn)品概述

Becker & Hickl 推出的分子成像系統(tǒng)是一套交鑰匙 FLIM 顯微鏡，專為開(kāi)箱即用的 FLIM-FRET 顯微成像而設(shè)計(jì)，兼具舒適性、可靠性與 B&H 傳奇性的終身精度。該系統(tǒng)配備了緊湊的全光纖耦合皮秒脈沖二極管激光器，適用于所有現(xiàn)有的分子探針和 FRET 供體，波長(zhǎng)覆蓋從 375 nm 到 785 nm，無(wú)論是在大學(xué)實(shí)驗(yàn)室還是醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，均能以無(wú)與倫比的性價(jià)比提供所需的結(jié)果。

核心性能配置

系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置兩個(gè) B&H 皮秒二極管激光器，脈沖寬度為 60 ps 至 120 ps FWHM（取決于波長(zhǎng)），支持 20 MHz、50 MHz、80 MHz 和連續(xù)波（CW）操作模式。在光子計(jì)數(shù)性能方面，系統(tǒng)支持高光子率測(cè)量，儀器響應(yīng)函數(shù)（IRF）約為 100 ps（取決于波長(zhǎng)），連續(xù)計(jì)數(shù)率達(dá) 80 MHz，峰值計(jì)數(shù)率達(dá) 120 MHz。時(shí)間通道寬度為 4 ps，定時(shí)抖動(dòng)約為 17 ps，并支持并行雙通道采集。系統(tǒng)適用于多種分子探針以及任何 FRET 對(duì)，如 GFP/YFP、Cerulean/Venus 等。

基本功能

分子成像系統(tǒng)提供全電動(dòng)樣品臺(tái)，支持 4D Z-stack FLIM 視頻速率記錄（配備 Express FLIM，取決于時(shí)間標(biāo)記單元的選擇）。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫分析集成，包括相位圖分析、按壽命分割圖像以及 FCS 分析功能。采集模式涵蓋區(qū)域和線掃描模式，以及用于相關(guān)測(cè)量的真實(shí)點(diǎn)測(cè)量。系統(tǒng)配備快速激光掃描單元以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異圖像采集效果，并提供為實(shí)驗(yàn)選擇的基本檢測(cè)濾波器套件。

可選配置

用戶可按需選擇激光波長(zhǎng)配置，以及快速高效的 Becker & Hickl 混合型單光子探測(cè)器。此外，可選用帶可選環(huán)境控制的培養(yǎng)箱，以滿足活細(xì)胞工作的實(shí)驗(yàn)需求。

技術(shù)原理：利用 FLIM 進(jìn)行分子成像

當(dāng)分子處于激發(fā)態(tài)時(shí)，可通過(guò)發(fā)射光子、內(nèi)部將能量轉(zhuǎn)化為熱量或與其他分子進(jìn)行能量交換來(lái)返回基態(tài)。因此，分子停留在激發(fā)態(tài)的時(shí)間（即熒光壽命）取決于熒光團(tuán)的分子環(huán)境。精確測(cè)量熒光壽命——更確切地說(shuō)，是 FLIM 圖像像素中的熒光衰減函數(shù)——可用于獲取生物系統(tǒng)的可靠信息。FLIM 在此方面的一個(gè)固有優(yōu)勢(shì)在于，在合理范圍內(nèi)，熒光壽命與熒光團(tuán)濃度、激光功率、探測(cè)器增益或其他實(shí)驗(yàn)或儀器細(xì)節(jié)無(wú)關(guān)。因此，用 FLIM 測(cè)量分子參數(shù)比強(qiáng)度測(cè)量更為可靠。

分子 FLIM 技術(shù)的要求

分子成像實(shí)驗(yàn)必須在活細(xì)胞或活組織中進(jìn)行，這意味著從樣品中獲得的光子率非常有限。因此，高靈敏度和高光子效率（即在檢測(cè)到的光子數(shù)量有限的情況下實(shí)現(xiàn)最大信噪比）至關(guān)重要。其他要求還包括高時(shí)間分辨率、高定時(shí)穩(wěn)定性以及記錄和解析多指數(shù)衰變曲線的能力。此外，光學(xué)切片能力、無(wú)橫向串?dāng)_以及同時(shí)記錄多個(gè)波長(zhǎng)間隔的能力同樣重要。這些要求正是 bh TCSPC FLIM 技術(shù)和 bh TCSPC FLIM 系統(tǒng)的固有特征。

FLIM 測(cè)量的分子參數(shù)

在大多數(shù)情況下，分子成像是通過(guò)用一種或幾種熒光團(tuán)孵育或轉(zhuǎn)染樣品來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這些熒光團(tuán)會(huì)顯示出所需的相關(guān)分子參數(shù)的依賴性。此類分子探針?lè)N類繁多，可通過(guò) FLIM 測(cè)量的分子參數(shù)包括 pH 值、Na?、K?、Ca2?、Mg2?、Hg2?、Cl?、葡萄糖濃度、膜電位、局部粘度、局部溫度以及其他多種可用分子探針測(cè)量的細(xì)胞參數(shù)。

FRET 成像

佛斯特共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）是兩個(gè)分子之間的相互作用，其中一個(gè)分子的發(fā)射帶與另一個(gè)分子的吸收帶重疊。在這種情況下，第一個(gè)分子（供體）的能量可以轉(zhuǎn)移到第二個(gè)分子（受體）。FRET 可以極其有效地淬滅供體熒光，從而大大降低供體的壽命。從供體到受體的能量傳輸率隨距離的六次方而降低，因此只有在距離小于 10 nm 時(shí)才會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。

FRET 被用作研究蛋白質(zhì)間相互作用和蛋白質(zhì)構(gòu)象的工具。在蛋白質(zhì)間相互作用研究中，供體和受體分別標(biāo)記不同的蛋白質(zhì)，F(xiàn)RET 作為這些蛋白質(zhì)之間結(jié)合的指標(biāo)。在蛋白質(zhì)構(gòu)象研究中，供體和受體附著在同一蛋白質(zhì)上，F(xiàn)RET 的強(qiáng)度即為蛋白質(zhì)構(gòu)象的指標(biāo)。正確的 FRET 測(cè)量需要進(jìn)行雙指數(shù)衰減分析，雙指數(shù) FRET 測(cè)量不僅無(wú)需外部校準(zhǔn)，還能通過(guò)一次 FLIM 測(cè)量獲得經(jīng)典 FRET 效率、相互作用供體的 FRET 效率、相互作用供體的比例以及供體-受體距離。