Becker & Hickl

螢光生命週期顯微影像系統

Zeiss雷射掃描共軛焦影像系統LSM 880及多光子影像系統LSM 880 NLO的完美結合

Q1:最近常在期刊上看到一種顯微造影技術-FLIM,請問它的原理是什麼呢?

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A1: FLIM它的全名是Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy,是分析螢光衰減常數(fluorescence decay constant; τ)產生圖像的一種技術。螢光分子在接受一定能量的光子後,會躍遷至激發態,然後在很短的時間內(10-9~10-7)回到基態,在這過程中會將接收的能量以光(這就是我們觀察到的螢光)或熱的形式釋放出來,而螢光的強度會以指數衰減的方式迅速遞減。這個螢光衰減常數(或者稱為螢光生命週期(fluorescence lifetime)),是每個分子的固有特性,因此螢光生命週期分析技術與光學顯微鏡之整合,可以幫助我們辨別細胞上不同組成分子的空間分布資訊。

Q2:那這種FLIM顯微造影技術對於我們生物醫學的研究有何幫助呢?它的應用領域有哪些呢?

A2:螢光衰減常數會受到週邊環境的影響而產生改變,當分子與其他分子(如氧、鹵化物、重金屬離子、蛋白質、脂質、質子等)結合後,部分激發態中的能量會轉移至其他分子,使得研究對象(NADHFAD)的螢光衰減常數變短,因此FLIM顯微造影技術已成為觀察細胞中分子或細胞與週遭環境交互作用之重要工具,例如時間分辨FRET的測量、癌組織的辨別、區分組織中的自發性螢光、局部區域中離子濃度或pH值改變、新穎螢光染料在細胞或組織中的光穩定性等,應用層面已越來越廣泛。

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應用FLIM影像系統探討FRET之實例。

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多波長FLIM影像系統搭配在ZeissLSM 710多光子雷射掃描顯微鏡上,可以一次收集並分析16波段之影像及資料。

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Q3:如果我們實驗室要規劃架構一套FLIM影像系統,請問該注意哪些事項呢?

A3: FLIM影像系統必須架構在雷射掃描顯微鏡(LSM)上,按照其光學切片成像的不同方式,可區分為共軛焦式(Confocal)及多光子式(Multi-photon)兩種系統。

前者在擴充FLIM系統,必須改用脈衝式雷射(405 nm440nm488nm皮秒級脈衝雷射),並且感測器必須接在共軛焦掃描器的外接式光路開口。

後者在擴充時,可直接沿用多光子超快雷射,感測器可以選擇接在掃描器的外接式光路開口或顯微鏡機身上的NDD光路開口。

另外,專業的FLIM系統廠商(如領導廠商Becker & Hickl GmbH)也有提供整套的共軛焦式FLIM影像系統,可以直接搭配在客戶現有的螢光顯微鏡上。

:多光子式(Multi-photon)FLIM影像系統/:共軛焦式(Confocal)FLIM影像系統

LSM 880 FLIM

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Becker & Hickl GmbH推出的共軛焦式FLIM影像系統DCS-120,搭配在ZeissAxio Observer Z1電動倒立螢光顯微鏡上。

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不同之系統組合之操作介面:左上-雙波長FLIM右上-多波長FLIM

左下-螢光及磷光生命週期影像(FLIM/PLIM)右下-螢光相關光譜(FCS)

SPCM software

如需參觀已建置完成之機台或索取型錄資料,歡迎與台灣儀器行科學儀器部連絡。

原廠網頁連結: http://www.becker-hickl.de/index.html

   

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