Language
Country/Area
No result found
Как технология флуоресцентной визуализации выявляет скрытую информацию внутри образцов?
В современных биомедицинских и материаловедческих исследованиях технология флуоресцентной визуализации в течение всего срока службы (FLIM) стала незаменимым инструментом. Этот метод позволяет получать изображения путем измерения возврата флуоресцентной молекулы из возбужденного состояния в основное состояние — процесса, характеризующегося уникальным временем жизни. Эта технология может обнаруживать скрытую информацию внутри образца, открывая тем самым новые горизонты для понимания микроскопической среды.
Измерение времени жизни флуоресценции (FLT) не только позволяет избежать ошибок, вызванных изменениями интенсивности света, но и обеспечивает глубокое понимание внутренней среды образца.
Принцип технологии визуализации времени жизни флуоресценции основан на различной скорости распада флуоресцентных молекул. Когда флуоресцентные молекулы возбуждаются фотонами, они с определенной вероятностью возвращаются в основное состояние по различным путям распада, наиболее важным из которых является испускание фотонов путем спонтанного излучения. На изменения интенсивности флуоресценции обычно влияют такие факторы, как изменения яркости источника света и интенсивности фонового света. Однако в FLIM создание изображения основано на времени жизни флуоресценции, а не на интенсивности.
Это дает технологии FLIM значительное преимущество при визуализации толстых образцов, поскольку она сводит к минимуму эффекты рассеяния фотонов. Например, в биологических образцах время жизни флуоресценции можно использовать для указания важных биологических параметров, таких как pH, вязкость и химическая концентрация.
Срок службы флуоресценции и технология измерения
Продолжительность жизни флуоресценции тесно связана с окружающей средой возбужденных молекул, поэтому ее можно использовать для обнаружения изменений свойств материала или биологических функций. Кроме того, используя методы непрерывного импульсного возбуждения, такие как коррелированный по времени подсчет одиночных фотонов (TCSPC), можно точно записывать кривые затухания флуоресценции и извлекать параметры времени жизни, содержащие практическую информацию.
Применение технологии TCSPC не ограничивается биологической наукой, но также включает в себя многие области, такие как материаловедение. Благодаря точному измерению времени можно достичь наблюдения и анализа микроструктуры.
В последние годы развитие этой технологии все больше повышает ее применимость и гибкость в различных областях. В то же время технология визуализации времени жизни флуоресценции модернизируется до более высокого разрешения и возможностей применения благодаря таким методам, как фазовая модуляция и импульсное возбуждение. В частности, эти усовершенствованные версии обеспечивают быструю и точную мгновенную визуализацию при исследовании живых клеток.
Анализ и перспективы
При анализе данных FLIM лучшим моментом является эффективное извлечение чистых кривых затухания и оценка срока службы. Обычно это можно сделать с помощью таких методов, как итеративная свертка методом наименьших квадратов, сравнивая теоретически рассчитанную кривую затухания с фактическими данными одно за другим для получения наилучшего соответствия. Однако по мере развития технологий новые технологии, такие как неподходящие методы, такие как быстрое определение срока службы (RLD), обеспечивают более эффективные решения для обработки данных.
Благодаря простой интеграции инструментов и алгоритмов в последние годы применение FLIM продолжает расширяться, становясь горячей темой и важным инструментом для совместных исследований в различных областях.
В будущем технология визуализации времени жизни флуоресценции будет дополнительно оптимизирована и применена в более широком спектре областей исследований. Это включает в себя не только диагностику и анализ на месте оказания медицинской помощи в биомедицинской области, но и точное наблюдение наноструктур в материаловедении. С помощью высокопроизводительных детекторов и оптимизированных алгоритмов анализа данных FLIM откроет для ученых больше возможных путей исследования. Давайте подумаем, как эта технология повлияет на наше понимание природы жизни и материалов в будущем?
