天津分子荧光寿命成像原理

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。荧光寿命显微成像，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。天津分子荧光寿命成像原理

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。杭州生物荧光寿命成像生产荧光寿命成像可以用于无法控制局部探针浓度的荧光显微镜中。

荧光寿命成像技术（Fluorescence Lifetime ImagingMicroscopy，FLIM）是一种在显微尺度下展现荧光寿命空间分布的技术，由于其不受样品浓度影响，具有其他荧光成像技术无法代替的优异性能，目前在生物医学工程、光电半导体材料等领域是一种重要的表征测量手段。荧光和荧光寿命：分子包含多个单能态S0、S1、S2…和三重态T1…，每个能态都包含多个精细的能级。正常情况下，大部分电子处在*低能态即基态S0 的*低能级上，当分子被光束照射，会吸收光子能量，电子被激发到更高的能态S1 或S2 上，在S2 能态上的电子只能存在很短暂的时间，便会通过内转换过程跃迁到S1 上，而S1 能态上的电子亦会在极短时间内跃迁到S1 的*低能级上，而这些电子会存在一段时间后通过震荡弛豫辐射跃迁到基态，这个过程会释放一个光子，即荧光。此外，亦会有电子跃迁至三重态T1 上，再由T1 跃迁至基态，我们称之为磷光。

荧光寿命成像中的荧光寿命及其含义：假定一个无限窄的脉冲光(δ函数)激发n0个荧光分子到其激发态，处于激发态的分子将通过辐射或非辐射跃迁返回基态。假定两种衰减跃迁速率分别为Γ和knr，则激发态衰减速率可表示为：其中n(t)表示时间t时激发态分子的数目，由此可得到激发态物种的单指数衰减方程。荧光寿命定义为衰减总速率的倒数：荧光强度正比于衰减的激发态分子数，因此可将上式改写为：其中I0是时间为零时的荧光强度，τ为荧光寿命。也就是说荧光强度衰减到初始强度的1/e时所需要的时间就是该荧光物种在测定条件下的荧光寿命。实际上用荧光强度的对数对时间作图，直线斜率即为荧光寿命倒数的负值。荧光寿命也可以理解为荧光物种在激发态的统计平均停留时间。事实上当荧光物质被激发后有些激发态分子立即返回基态，有的甚至可以延迟到5倍于荧光寿命时才返回基态，这样就形成了实验测定的荧光强度衰减曲线。荧光寿命成像提供了寿命分布的二维图形视图。

荧光寿命成像显微技术已在生命科学，临床荧光寿命领域中得到了普遍的应用。成像，扩散光学层析成像，荧光相关光谱等等。使用我们专有的多维时间相关单光子计数技术（TCSPC），我们的FLIM和TCSPC系统具有超高光子效率的特点。因此，科学家，医生，研究人员和其他用户能够进行TCSPC FLIM显微镜检查，多波长FLIM，同时FLIM和快速获取FLIM。生命科学是我们荧光寿命成像显微（FLIM）设备的主要应用领域。我们的技术经常用于以下领域：分子影像学、代谢成像、FRET成像、同时进行NAD(P)H和pO2成像。荧光寿命成像不需要考虑跳色的影响，从而免去了计算和去除跳色杂质信号的麻烦；广东荧光寿命成像订购

荧光寿命成像（FLIM）对细胞信号传导及调控，蛋白间的相互作用等生物研究发挥着很大作用。天津分子荧光寿命成像原理

显微荧光寿命成像应用：材料科学领域：宽禁带半导体等体系的少子寿命mapping 测量；量子点等用作荧光寿命成像显微镜探针；钙钛矿电池/LED 薄膜的组分分析、缺陷检测；铜铟镓硒CIGS，铜锌锡硫CZTS 薄膜太阳能电池的组分、缺陷检测；镧系上转换纳米颗粒；GaAs 或GaAsP 量子阱的载流子扩散研究；生命科学领域：细胞体自身荧光寿命分析；自身荧光相对荧光标记的有效区分；活细胞内水介质的PH 值测量；局部氧气浓度测量；具有相同频谱性质的不同荧光标记的区分；活细胞内钙浓度测量；时间分辨共振能量转移（FRET）：纳米级尺度上的远差测量，环境敏感的FRET 探针定量测量；代谢成像：NAD(P)H 和FAD 胞质体的荧光寿命成像。天津分子荧光寿命成像原理

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