時(shí)間分辨多維寬場(chǎng)熒光壽命顯微成像.pdf

1、熒光發(fā)射包含光譜（頻域）和時(shí)間（時(shí)域）兩方面的信息，反映著物質(zhì)的能級(jí)結(jié)構(gòu)基本信息，所以它的測(cè)量涉及到許多主要的科學(xué)領(lǐng)域。尤其在生物物理、生物化學(xué)以及臨床醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域，熒光分析和測(cè)量技術(shù)因?yàn)榫哂蟹浅８叩撵`敏度和分子特異性而獲得廣泛應(yīng)用。
　　 熒光分析方法有許多種，熒光光譜，熒光成像，熒光壽命，偏振測(cè)量等等，各自提供關(guān)于熒光物質(zhì)的不同信息，因此以往要準(zhǔn)確分析一個(gè)樣品往往需要系統(tǒng)地進(jìn)行一系列測(cè)量。但是許多生物化學(xué)樣品沒(méi)有足夠的穩(wěn)定

2、時(shí)間來(lái)進(jìn)行這一系列測(cè)量實(shí)驗(yàn)，另外這些分散的測(cè)量也無(wú)法對(duì)一個(gè)連續(xù)的生化過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，所以把多種熒光測(cè)量技術(shù)結(jié)合，研究具有光譜分辨和偏振分辨功能的熒光壽命成像技術(shù)引起了人們的興趣。
　　 到目前為止，人們主要是通過(guò)將掃描式的顯微鏡與熒光壽命技術(shù)，偏振檢測(cè)技術(shù)等結(jié)合到一起對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)量來(lái)獲得多維的熒光信息。但是掃描需要移動(dòng)龐大的成像系統(tǒng)或者搭載樣品的平臺(tái)，速度受到限制，并且在掃描過(guò)程中會(huì)不可避免的造成對(duì)樣品微環(huán)境的干擾。為了消除這

3、種干擾，在前人研究的基礎(chǔ)上本論文將遠(yuǎn)程重聚焦成像技術(shù)引入傳統(tǒng)的多維寬場(chǎng)熒光壽命顯微成像系統(tǒng)當(dāng)中，搭建一套新的由飛秒脈沖光源，基于遠(yuǎn)程重聚焦寬場(chǎng)掃描的三維顯微系統(tǒng)和快速增強(qiáng)型CCD相機(jī)三個(gè)主要部分組成的具有光譜分辨和熒光壽命顯微成像功能的多維熒光顯微成像技術(shù)。
　　 首先我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中搭建了遠(yuǎn)程重聚焦系統(tǒng)并利用焦點(diǎn)成像的方法檢測(cè)了遠(yuǎn)程重聚焦系統(tǒng)的成像效果。遠(yuǎn)程重聚焦系統(tǒng)是被設(shè)計(jì)為在廣角光錐成像情況下同時(shí)滿足的正弦條件和赫謝耳條件的成

4、像系統(tǒng)，它能在一個(gè)小的三維空間內(nèi)對(duì)物體成一個(gè)理想的像。接著用搭建好的遠(yuǎn)程重聚焦系統(tǒng)對(duì)連續(xù)光激發(fā)下的熒光微球進(jìn)行空間三維成像，獲得了初步的結(jié)果。
　　 然后我們將遠(yuǎn)程重聚焦系統(tǒng)引入到寬場(chǎng)熒光壽命顯微成像系統(tǒng)當(dāng)中。在飛秒脈沖紫光的激發(fā)下，我們對(duì)熒光微球進(jìn)行了有光譜分辨的三維的熒光壽命顯微成像并獲得了較好的結(jié)果。
　　 最后我們還對(duì)系統(tǒng)的各向異性（偏振）成像進(jìn)行了一個(gè)初步的探索并得到了熒光微球的各向異性熒光壽命成像的初步結(jié)果。