本產(chǎn)品是一款移動式微型化雙光子顯微 成像系統(tǒng)，經(jīng)設(shè)計用于皮膚生物細(xì)胞顯微成 像。雙光子顯微成像系統(tǒng)是結(jié)合了激光掃描共 聚焦顯微鏡和雙光子激發(fā)技術(shù)的一種新技術(shù)。

雙光子激發(fā)的基本原理是：在高光子密 度的情況下，熒光分子可以同時吸收2個長 波長的光子，在經(jīng)過一個很短的所謂激發(fā)態(tài) 壽命的時間后，發(fā)射出一個波長較短的光子； 其效果和使用一個波長為長波長一半的光子 去激發(fā)熒光分子是相同的。雙光子激發(fā)需要 很高的光子密度，為了不損傷細(xì)胞，雙光子 顯微鏡使用高能量鎖模脈沖激光器。這種激光器發(fā)出的激光具有很高的峰值能量和很低 的平均能量，其脈沖寬度只有百飛秒左右(1 飛秒=10-15秒),而其頻率可以達(dá)到80兆  赫茲。在使用高數(shù)值孔徑的物鏡將脈沖激光  的光子聚焦時，物鏡的焦點(diǎn)處的光子密度是  最高的，雙光子激發(fā)只發(fā)生在物鏡的焦點(diǎn)上， 而單光子在沿途經(jīng)過的各個層面都會被激  發(fā)，所以雙光子顯微鏡不需要共聚焦針孔，  提高了熒光檢測效率。

基于雙光子顯微成像原理，本產(chǎn)品根據(jù) 預(yù)期用途實(shí)現(xiàn)了對體表上皮細(xì)胞及組織的自 發(fā)熒光成像和二次諧波成像。

手持式皮膚生物細(xì)胞 顯微成像系統(tǒng)：

雙光子自發(fā)熒光(2PEF)

雙光子自發(fā)熒光(2PEF) 指基態(tài)熒光 分子或原子吸收兩個光子激發(fā)至激發(fā)態(tài)， 然后恢復(fù)到基態(tài)并發(fā)出熒光的過程。熒光 分子在吸收第一個光子后，將躍遷至一個 虛態(tài)，需要第二個光子在幾飛秒內(nèi)與處于 虛態(tài)的熒光分子作用，熒光分子才能從虛 態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。自發(fā)熒光物質(zhì)是指生物 細(xì)胞與組織內(nèi)固有的熒光物質(zhì)。當(dāng)被合適 波長的光激發(fā)時， 一些細(xì)胞和組織的內(nèi)容 物能夠發(fā)出穩(wěn)定的熒光信號，它們也因此 被稱為內(nèi)源熒光團(tuán)。

手持式皮膚生物細(xì)胞 顯微成像系統(tǒng)：

二次諧波成像(SHG)

二次諧波成像 (SHG)  是一種非 線性的光學(xué)過程，在此過程中，兩個 相同頻率光子與非對稱介質(zhì)發(fā)生相互 作用，將其從基態(tài)激發(fā)至虛態(tài)。在從 虛態(tài)恢復(fù)到基態(tài)的過程中，釋放頻率 增倍、波長減半的光子。由于其可將 物質(zhì)自發(fā)激發(fā)至虛態(tài)的特性，二次諧 波成像不需要熒光標(biāo)記，因此不會受 到光漂白或光毒性的影響。

雙光子顯微鏡在皮膚上的成像基礎(chǔ)

雙光子作為一種激發(fā)標(biāo)本的內(nèi)熒光物質(zhì)的能源， 利用一定波長的光激發(fā)顯微鏡下標(biāo)本的內(nèi)熒光物質(zhì)， 使之發(fā)射熒光，呈現(xiàn)熒光現(xiàn)象。

由于皮膚組織中具有豐富的自發(fā)熒光源，因此多光子顯微鏡特別適于對皮膚組織的成像而無需熒光染料。

除自發(fā)熒光外，可見光范圍內(nèi)的發(fā)射也包括SHG(二 次諧波)信號。這種特殊的信號可以顯示真皮膠原蛋白 束及其與細(xì)胞成分和彈性蛋白纖維的區(qū)別。