然而 ， 傳統(tǒng)熒光顯微技術(shù)的主要局限性是其結(jié)果難以定量評(píng)價(jià) ， 而且熒光強(qiáng)度受實(shí)驗(yàn)條件和熒光物質(zhì)濃度的顯著影響 。 現(xiàn)在 ， 一項(xiàng)新研究將徹底改變熒光顯微鏡領(lǐng)域 。
當(dāng)熒光物質(zhì)被一束短脈沖光照射時(shí) ， 產(chǎn)生的熒光不會(huì)立即消失 ， 而是隨著時(shí)間的推移“衰減” 。
但熒光衰減非?？?， 普通相機(jī)無法捕捉到它 。 雖然可以使用單點(diǎn)光電探測(cè)器 ， 但必須在整個(gè)樣本區(qū)域進(jìn)行掃描 ， 才能從每個(gè)測(cè)量點(diǎn)重建出完整的二維圖像 。 這個(gè)過程涉及到機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng) ， 這極大限制了圖像捕捉的速度 。
幸運(yùn)的是 ， 在最近發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》的一項(xiàng)研究中 ， 科學(xué)家開發(fā)了一種不需要機(jī)械掃描就能獲得熒光壽命圖像的新方法 。
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的日本德島大學(xué)Post-LED光子學(xué)研究所教授Takeshi Yasui告訴采訪人員 ， “我們能在2D空間上同時(shí)映射44400個(gè)‘光秒表’來測(cè)量熒光壽命——所有這些都在一次拍攝中 ， 不需要掃描 。 ”
研究人員使用光學(xué)頻率梳作為樣品的激發(fā)光 。 一個(gè)光學(xué)頻率梳本質(zhì)上是一個(gè)光信號(hào) ， 它們之間的間隔是恒定的 。
研究人員將一對(duì)激發(fā)頻率梳信號(hào)分解為具有不同強(qiáng)度調(diào)制頻率的單個(gè)光拍信號(hào)（雙梳光拍） ， 每個(gè)光拍攜帶單個(gè)調(diào)制頻率 ， 輻照到目標(biāo)樣品上 。
而且 ， 每束光束都在一個(gè)不同的空間位置擊中樣本 ， 在樣本二維表面的每個(gè)點(diǎn)和雙梳光拍的每個(gè)調(diào)制頻率之間形成一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系 。
研究人員用數(shù)學(xué)方法將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào) ， 根據(jù)調(diào)制頻率處的激發(fā)信號(hào)與測(cè)量信號(hào)之間存在的相位延遲 ， 計(jì)算出每個(gè)像素處的熒光壽命 。
Yasui表示 ， 這將有助于動(dòng)態(tài)觀察活細(xì)胞 ， 還可以用于多個(gè)樣本的同時(shí)成像和抗原檢測(cè)——這種方法已經(jīng)被用于新冠肺炎的診斷 。 該技術(shù)還有助于開發(fā)出新的頑固性疾病療法 ， 提高預(yù)期壽命 。
同樣 ， Ideguchi也提到 ， ADRIFT-QPI能夠在整個(gè)活細(xì)胞的背景下看到微小顆粒 ， 而不需要任何標(biāo)簽或染色 。
【7倍靈敏度、熒光顯身手：顯微技術(shù)迎來新跨越】“該技術(shù)可以檢測(cè)到來自納米級(jí)粒子的細(xì)小信號(hào) ， 比如病毒或在細(xì)胞內(nèi)外移動(dòng)的粒子 ， 這樣就可以同時(shí)觀察它們的行為和細(xì)胞的狀態(tài) 。 ”
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