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洞察生命微观动态新利器—中国中医科学院医学实验中心TPE-FLIM多光子显微镜正式开放共享

发布时间:2026-02-02 浏览人数:1010

 还在为“看不清、测不准、活不了”的成像痛点发愁?

中国中医科学院医学实验中心全新上线的“超高速高分辨率多光子荧光寿命成像显微镜”一站式解决!

这台把“超高速多光子共聚焦(TPE)+荧光寿命成像(FLIM)+光谱探测(4Tune)+二次谐波成像” 整合一体的多功能平台将为您带来从结构到功能、从表层到深层的全方位活体成像解决方案。

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(实物仪器放置于医学实验中心215室)

 

一、设备四大核心模块

1.双光子共聚焦:近红外飞秒激光,穿透可达1 mm,低光毒性,适合活体、厚组织、长时间观测。

2.无标记谐波成像:利用二次谐波(SHG)和三次谐波(THG) 效应,无需染色即可观察胶原蛋白等特定分子结构。

3.荧光寿命成像:不受染料浓度影响,对细胞微环境敏感,可用于探测环境pH、离子浓度、代谢状态(如NAD(P)H寿命)的变化,同时结合FRET,是蛋白相互作用检测“金标准”。

 

功能类别

具体技术/模块

主要功能与特点

核心成像模式

双光子共聚焦成像

利用近红外飞秒激光,实现深层穿透(超过1毫米)、低光毒性的活体、厚组织高分辨率成像

单光子共聚焦成像

提供常规的高分辨率共聚焦图像

宽场 & 明场成像

提供基础的荧光和透射光成像模式

光谱探测

4Tune光谱可调检测系统

在380-800 nm范围内自由连续调节探测波段-2,轻松应对多色标记实验和光谱严重重叠的荧光团分离

荧光寿命成像

TauSense & FALCON

提供基于荧光寿命的定量信息,用于代谢状态分析(如NAD(P)H成像)、蛋白质相互作用研究(FLIM-FRET)及信号分离

深度成像优化

可变光路扩束镜

可微调激发光,在成像深度和空间分辨率之间取得最佳平衡,并校正色差,确保深层多色成像质量

特殊成像技术

无标记成像

利用二次谐波(SHG)和三次谐波(THG) 效应,无需染色即可观察胶原蛋白-2等特定分子结构

光刺激与光操纵

支持光激活、光漂白(FRAP/FLIP) 等实验

软件

LAS X Navigator & ImageCompass

提供大视野样本导航、快速拼图功能,以及直观的实验设置向导,简化复杂实验流程

 

4.4Tune光谱检测:380–800 nm检测模块全光谱自由连续可调,解决了传统手动切换检测模块的复杂性。

特性类别

传统检测器的局限

4Tune 检测器的解决方案

光谱调节

依赖固定二向色镜和滤片,检测波段固定。

全光谱自由可调,无需更换硬件。

多色实验

荧光团组合受限于滤片组,易串色。

轻松分离严重重叠的光谱,支持超过10亿种荧光团组合。

硬件配置

检测器配置固定。

可自由配置2到4个探测器,混合使用不同型号。

操作便捷

更换滤片或调整光路复杂。

直观软件界面,通过拖放操作即可设置。

二、关键技术已解锁

1.荧光标记大分子活体透皮吸收的动态观测

采用活体SHG-TPEF成像技术,通过小鼠模型追踪外源性胶原蛋白经皮肤吸收的动态过程。

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皮肤成像示意图

 

2.创面愈合状态的动态追踪

表皮细胞中NADPH具有自发荧光,可以显示表皮覆盖情况,真皮层中胶原纤维具有二次谐波信号,可以指示真皮层恢复情况。

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TPEP结合SHG活体成像对创面愈合过程的动态追踪

 

3.皮肤炎症定量定性分析

    痤疮伴随着角质细胞炎症的发生以NADPH的核周聚集作为炎症程度的指示。

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动态定量痤疮周围表皮细胞的炎症状态

 

4.毛发生长不同时期的动态观测

    对于雄激素脱发小鼠模型采用自发荧光在皮肤不同深度观察新生毛发的自发荧光,辅助SHG观察毛囊周围胶原纤维的排列状态,以动态确定毛发生长的不同时期。

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雄激素脱发小鼠毛发生长的动态观测

 

5.血管活体成像与分析

     静脉注射荧光标记探针,对感兴趣部位进行Z轴扫描后用imaris进行3D建模。

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左:脑血管三维成像;右肺血管成像

 

 

三、新技术正在开发

1.活体深层组织的多部位成像:结合FLIM与固有荧光团,建立细胞代谢状态的定量评估标准。

2.蛋白质相互作用的在体原位验证:利用FLIM-FRET,在接近生理条件的活细胞或组织中,直接验证关键的信号通路分子是否发生直接相互作用。

3.多参数关联成像分析:将结构信息(强度)、光谱信息(颜色)与功能信息(寿命)进行多维关联,通过一次实验获取更全面的生物学图景。

 

四、【设备位置】

中国中医科学院医学实验中心形态学实验室

 

五、【预约通道】

中国中医科学院仪器设备共享管理平台:http://gxpt.cacms.ac.cn

联系人:孙老师 dr.sunyanan@foxmail.com  010-64089506

 

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