時間分辨多維寬場熒光壽命顯微成像.pdf

1、熒光發(fā)射包含光譜（頻域）和時間（時域）兩方面的信息，反映著物質(zhì)的能級結(jié)構(gòu)基本信息，所以它的測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，熒光分析和測量技術(shù)因為具有非常高的靈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)確分析一個樣品往往需要系統(tǒng)地進(jìn)行一系列測量。但是許多生物化學(xué)樣品沒有足夠的穩(wěn)定

2、時間來進(jìn)行這一系列測量實(shí)驗，另外這些分散的測量也無法對一個連續(xù)的生化過程進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，所以把多種熒光測量技術(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，人們主要是通過將掃描式的顯微鏡與熒光壽命技術(shù)，偏振檢測技術(shù)等結(jié)合到一起對樣品進(jìn)行測量來獲得多維的熒光信息。但是掃描需要移動龐大的成像系統(tǒng)或者搭載樣品的平臺，速度受到限制，并且在掃描過程中會不可避免的造成對樣品微環(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)程重聚焦寬場掃描的三維顯微系統(tǒng)和快速增強(qiáng)型CCD相機(jī)三個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)。
　　 首先我們在實(shí)驗中搭建了遠(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)計為在廣角光錐成像情況下同時滿足的正弦條件和赫謝耳條件的成

4、像系統(tǒng)，它能在一個小的三維空間內(nèi)對物體成一個理想的像。接著用搭建好的遠(yuǎn)程重聚焦系統(tǒng)對連續(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。
　　 最后我們還對系統(tǒng)的各向異性（偏振）成像進(jìn)行了一個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。