U području moderne mikroskopije i snimanja, tehnike fluorescencije su se pojavile kao moćni alati za vizualizaciju bioloških struktura i procesa na staničnoj i molekularnoj razini. Dvofotonsko fluorescentno snimanje posebno je steklo značajnu popularnost zbog svojih jedinstvenih prednosti, kao što je dublje prodiranje u tkivo, smanjena fototoksičnost i poboljšana trodimenzionalna rezolucija. S druge strane, fluorescentni slajd skeneri naširoko se koriste za visokoučinkovito snimanje presjeka tkiva i uzoraka stanica. Kao dobavljač fluorescentnih slajd skenera, često pitanje s kojim se često susrećemo je: Može li se fluorescentni slajd skener koristiti za dvofotonsko fluorescentno snimanje?
Razumijevanje fluorescentnih dijapozitivnih skenera
Fluorescentni skeneri za slajdove dizajnirani su za snimanje slika visoke rezolucije fluorescentno označenih uzoraka na stakalcima. Obično se sastoje od postolja za držanje stakalca, izvora svjetlosti za pobuđivanje, sustava za detekciju fluorescencije i motoriziranog mehanizma za skeniranje. Izvor svjetlosti može biti živina žarulja, metal-halogena žarulja ili u novije vrijeme svjetleće diode (LED). Sustav detekcije obično uključuje skup filtara za odabir odgovarajuće valne duljine pobude i emisije i kameru visoke osjetljivosti za hvatanje fluorescentnih signala.
Naša tvrtka nudi niz fluorescentnih slajd skenera, uključujućiDigitalni skener za patologiju GScan - 60,Skener dijapozitiva svijetlog polja EScan - 1200, iSkener za digitalnu patologiju. Ovi skeneri poznati su po svojim mogućnostima skeniranja visoke preciznosti, sučeljima prilagođenim korisniku i izvrsnoj kvaliteti slike. Prikladni su za razne primjene, kao što su histologija, citologija i fluorescentna in situ hibridizacija (FISH).
Principi dvofotonske fluorescentne slike
Dvofotonsko fluorescentno snimanje temelji se na principu dvofotonske apsorpcije. U konvencionalnom procesu jednofotonske fluorescencije, fluorofor apsorbira jedan foton odgovarajuće energije i zatim emitira foton niže energije (duže valne duljine). U dvofotonskoj apsorpciji, fluorofor apsorbira dva fotona istovremeno, svaki s otprilike polovicom energije potrebne za pobuđivanje jednog fotona. Ovaj proces zahtijeva lasersku zraku visokog intenziteta s kratkim pulsom, obično titan-safirni laser.
Ključna prednost dvofotonskog fluorescentnog snimanja je njegova sposobnost da postigne duboko prodiranje u tkivo. Budući da se dvofotonska apsorpcija događa samo u žarišnoj točki laserske zrake, gdje je gustoća fotona velika, ekscitacija je ograničena na mali volumen unutar uzorka. Time se smanjuje pozadinska fluorescencija i fotoizbjeljivanje izvan žarišne ravnine, što omogućuje snimanje uzoraka debelog tkiva visoke rezolucije.
Može li se fluorescentni dijapozitivni skener koristiti za dvofotonsko fluorescentno snimanje?
Općenito, tradicionalni fluorescentni slajd skener nije dizajniran za dvofotonsko fluorescentno snimanje, a za to postoji nekoliko razloga:
1. Izvor svjetlosti
Kao što je ranije spomenuto, dvofotonsko fluorescentno snimanje zahtijeva laserski izvor visokog intenziteta s kratkim pulsom. Većina fluorescentnih slajd skenera koristi kontinuirane valne izvore svjetlosti, kao što su živine lampe ili LED diode, koji ne daju visoku gustoću fotona potrebnu za dvofotonsku apsorpciju. Karakteristike snage i pulsa izvora svjetlosti ključne su za učinkovitu dvofotonsku ekscitaciju, a izvori svjetlosti u dijapozitivnim skenerima nisu sposobni ispuniti te zahtjeve.
2. Sustav detekcije
Dvofotonsko fluorescentno snimanje često koristi neskenirani detektor (NDD) za prikupljanje emitirane fluorescencije. NDD može učinkovitije otkriti fluorescentne signale, posebno u debelim uzorcima, jer na njega ne utječe optički put pobudne zrake. Nasuprot tome, fluorescentni dijapozitivni skeneri obično koriste sustav detekcije temeljen na kameri, koji možda nije optimiziran za dvofotonsko snimanje. Osjetljivost kamere, broj sličica u sekundi i dinamički raspon također mogu biti nedostatni za hvatanje slabih signala dvofotonske fluorescencije.
3. Mehanizam skeniranja
Dvofotonsko fluorescentno snimanje obično uključuje skeniranje uzorka od točke do točke pomoću galvanometrijskog zrcala ili rezonantnog skenera. To omogućuje brzo i precizno skeniranje laserske zrake preko uzorka. S druge strane, fluorescentni skeneri za slajdove obično koriste motoriziranu pozornicu za pomicanje slajda u odnosu na fiksni optički sustav. Brzina skeniranja i preciznost skeniranja temeljenog na pozornici u skenerima slajdova možda neće biti prikladni za dvofotonsko snimanje, posebno kada je potrebno snimanje velikom brzinom ili praćenje u stvarnom vremenu.
Međutim, postoje neke iznimke
S brzim razvojem tehnologije, neki napredni fluorescentni dijapozitivni skeneri mogu se modificirati ili nadograditi kako bi uključili mogućnosti snimanja s dva fotona. Na primjer, neke tvrtke istražuju upotrebu femtosekundnih lasera u kombinaciji sa dijapozitivnim skenerima kako bi omogućili dvofotonsko snimanje. Ovi hibridni sustavi mogu ponuditi prednosti i skeniranja slajdova velike propusnosti i dvofotonskog snimanja dubokog tkiva.
Primjene i ograničenja
Iako se tradicionalni fluorescentni slajd skener ne može izravno koristiti za dvofotonsko fluorescentno snimanje, obje tehnike imaju svoje jedinstvene primjene:
Fluorescencijski skeneri za dijapozitive
Fluorescencijski slajd skeneri idealni su za visokoučinkoviti pregled velikog broja uzoraka. Obično se koriste u patološkim laboratorijima za dijagnozu i istraživanje bolesti, poput raka. Skeneri mogu brzo generirati slike visoke rezolucije dijelova tkiva, koje se mogu digitalno pohraniti za daljnju analizu i usporedbu.
Dvofotonska fluorescentna slika
Dvofotonsko fluorescentno snimanje uglavnom se koristi za in vivo i ex vivo snimanje debelih uzoraka tkiva, kao što su rezovi mozga, embriji i žive životinje. Omogućuje istraživačima proučavanje dinamičkih procesa stanica i tkiva u njihovom prirodnom okruženju, kao što je neuronska aktivnost, migracija stanica i angiogeneza.
Zaključak
Zaključno, iako tipični fluorescentni dijapozitivni skener nije dizajniran za dvofotonsko fluorescentno snimanje zbog razlika u izvoru svjetlosti, sustavu detekcije i mehanizmu skeniranja, postoji potencijal za razvoj hibridnih sustava koji kombiniraju prednosti obiju tehnika. Kao dobavljač fluorescentnih skenera za dijapozitive, predani smo tome da ostanemo na čelu tehnoloških inovacija i istražujemo nove mogućnosti za naše proizvode.
Ako ste zainteresirani za naše fluorescentne slajd skenere ili imate bilo kakvih pitanja o njihovoj primjeni, slobodno nas kontaktirajte za daljnju raspravu i nabavu洽谈. Veselimo se suradnji s vama kako bismo zadovoljili vaše potrebe za slikanjem.
Reference
- Denk, W., Strickler, JH i Webb, WW (1990.). Dvofotonska laserska skenirajuća fluorescentna mikroskopija. Znanost, 248(4951), 73-76.
- Piston, DW i Sklar, LA (2008). Fluorescencijsko snimanje: od pojedinačnih molekula do makroskopskih tehnika. Cold Spring Harbor Laboratory Press.
- Pawley, JB (ur.). (2006). Priručnik za biološku konfokalnu mikroskopiju. Springer.
