bruker多光子顯微鏡研究

來源: 發(fā)布時間:2021-11-19

國內(nèi)顯微鏡制造市場目前斷層嚴(yán)重。目前我國顯微鏡行業(yè)發(fā)展缺乏技術(shù)沉淀,20年以上經(jīng)營積累的企業(yè)十分稀缺,深度精密制造、光學(xué)主要部件設(shè)計及工藝嚴(yán)重制約產(chǎn)業(yè)升級。目前中國顯微鏡中如多光子顯微鏡、共聚焦掃描和電子顯微鏡等主要集中在徠卡顯微系統(tǒng)、蔡司、尼康、奧林巴斯等國外企業(yè)。國內(nèi)具備生產(chǎn)顯微鏡能力的企業(yè)屈指可數(shù),若國內(nèi)顯微鏡企業(yè)能打破技術(shù)壁壘,切入顯微鏡市場,企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營將騰躍至一個更高的格局。未來國產(chǎn)多光子激光掃描顯微鏡替代空間大。目前中國使用的多光子激光掃描顯微鏡幾乎被徠卡顯微系統(tǒng)、蔡司、尼康和奧林巴斯壟斷。國內(nèi)有能力開始生產(chǎn)多光子激光掃描顯微鏡的企業(yè)極少,若國內(nèi)能夠制造出高性能、高可靠性的多光子激光掃描顯微鏡,無異是會面臨極大的市場機遇。從產(chǎn)品類型及技術(shù)方面來看,正置顯微鏡占據(jù)絕大多數(shù)市場。bruker多光子顯微鏡研究

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以往我們認識的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng),即一個電子在極短時間內(nèi)能吸收到一個光子而從金屬表面逸出。強激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應(yīng)的認識,用強激光照射金屬,由于其光子密度極大,一個電子在短時間吸收多個光子成為可能,從而形成多光子電效應(yīng),這已被實驗證實。為什么一般討論的光電效應(yīng)都是指單光子光電效應(yīng)呢?這是因為,在使用普通光源的情況下,電子吸收兩個以上光子能量的概率是非常非常小的,幾乎為零。事實上,愛因斯坦本人就考慮過在強光下發(fā)生光電效應(yīng)的可能性問題。對此,他有如下的論述:光電效應(yīng)中的一個電子吸收兩個光子的幾率不會大于下雨天兩個雨滴同事打在一個螞蟻上的幾率。因此,多光子光電效應(yīng)在實驗上的研究成為可能,是二十世紀(jì)六十年代激光乃至強激光出現(xiàn)以后的事情。有了激光,對于雙光子光電效應(yīng),在實驗上和理論上均取得了許多成果。利用強激光,人們不僅觀察到雙光子和三光子的光電效應(yīng),甚至觀察到金靶材吸收幾十個等效光子實驗現(xiàn)象。bruker多光子顯微鏡配置顯微鏡簡史:從光到多光子顯微鏡。

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    從應(yīng)用的行業(yè)來看,多光子激光掃描顯微鏡主要集中于機構(gòu)、學(xué)校及醫(yī)院對生物科學(xué)的研究。與此同時,光學(xué)玻璃、液晶材料、濾光片、電子元器件等光學(xué)材料則組成了上行業(yè)。處于中游的多光子激光掃描顯微鏡行業(yè)正是受到上下**業(yè)的共同影響,才會呈現(xiàn)出目前的市場態(tài)勢。2020年,全球多光子激光掃描顯微鏡市場規(guī)模達到了,預(yù)計2027年將達到,年復(fù)合增長率(CAGR)為(2021-2027)。中國市場規(guī)模增長快速,2020年,中國多光子激光掃描顯微鏡市場收入達到了,預(yù)計2027年將達到,年復(fù)合增長率(CAGR)為(2021-2027)。本報告研究“十三五”期間全球及中國市場多光子激光掃描顯微鏡的供給和需求情況,以及“十四五”期間行業(yè)發(fā)展預(yù)測。重點分析全球多光子激光掃描顯微鏡的產(chǎn)能、產(chǎn)量、銷量、收入和增長潛力,歷史數(shù)據(jù)2016-2020年,預(yù)測數(shù)據(jù)2021-2027年。本文同時著重分析多光子激光掃描顯微鏡行業(yè)競爭格局,包括全球市場主要廠商競爭格局和中國本土市場主要廠商競爭格局,重點分析全球主要廠商多光子激光掃描顯微鏡產(chǎn)值、價格和市場份額,全球多光子激光掃描顯微鏡產(chǎn)地分布情況等。

多光子顯微鏡對成像深度的改善利用紅光或紅外光激發(fā),光散射小(小粒子的散射與波長的四次方的成反比)。不需要***,能更多收集來自成像截面的散射光子。***不能區(qū)分由離焦區(qū)域或焦點區(qū)發(fā)射出的散射光子,多光子在深層成像信噪比好。單光子激發(fā)所用的紫外或可見光在光束到達焦平面之前易被樣品吸收而衰減,不易對深層激發(fā)。多光子熒光成像的特點。深度成像∶與共聚焦相比能更好地對厚散射物質(zhì)成像。信噪比∶多光子吸收采用的波長是單光子吸收的2倍以上,所以顯微試樣中的瑞利散射更小,熒光測定的信噪比更高。觀察活細胞∶離子測量(i.e.Ca2+),GFP,發(fā)育生物學(xué)等—減少了光毒性和光漂白,能對細胞長時間觀察。雙光子顯微鏡采用長波長激發(fā)。

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    繼首代小型化雙光子顯微鏡在國際上獲得小鼠自由行為過程中大腦神經(jīng)元和突觸的動態(tài)圖像后,我們成功研制了第二代小型化雙光子顯微鏡。它具有更大的成像視野和三維成像能力,可以清晰穩(wěn)定地對自由活動小鼠三維腦區(qū)的數(shù)千個神經(jīng)元進行成像,實現(xiàn)對同一批神經(jīng)元的一個月追蹤記錄。通過對微光學(xué)系統(tǒng)的重新設(shè)計系統(tǒng)的。微物鏡工作距離延長至1mm,實現(xiàn)無創(chuàng)成像。內(nèi)嵌可拆卸的快速軸向掃描模塊,可采集深度180微米的3D體成像和多平面快速切換的實時成像。該掃描模塊由一個快速的電動變焦透鏡和一對中繼透鏡組成,在不同深度成像時可保持放大倍率恒定。其變焦模塊重量,研究人員可根據(jù)實驗需求自由拆卸。此外,新版微型化成像探頭可整體即時拔插,極大地簡化了實驗操作,避免了長周期實驗時對動物的干擾。在重復(fù)裝卸探頭同一批神經(jīng)元時,視場旋轉(zhuǎn)角小于,邊界偏差小于35微米。 1990年A.Mayer在Science上刊文展示了雙光子激光掃描熒光顯微鏡。bruker多光子顯微鏡研究

多光子激光掃描顯微鏡是建立在激光掃描顯微鏡技術(shù)基礎(chǔ)上的實驗方法,三維觀察上提供更的光學(xué)切片能力。bruker多光子顯微鏡研究

多光子激發(fā)的特點。激發(fā)波長∶兩個或多個光子同時激發(fā),激發(fā)波長是單光子激發(fā)波長的兩倍或多倍(i.e.紅光能激發(fā)UV探針)。多光子激發(fā)∶依賴于多個光子同時到達的時間。使用脈沖飛秒激光器(i.e.10-16 seconds),且能提供更高的峰值功率。熒光限制在焦點處,能滿足多個光子同時達到產(chǎn)生多光子吸收。熒光強度正比于(激光強度)n。為什么使用飛秒激光器?多光子激發(fā)需要超快的激光器,皮秒脈沖不能實現(xiàn)三光子激發(fā)。深度成像需要更高、更窄脈沖輸出功率。多光子激發(fā)光源處于近紅外區(qū),對細胞毒性和光漂白更小。bruker多光子顯微鏡研究