掃描式熒光壽命成像技術(shù)(FLIM利耍,F(xiàn)luorescence Lifetime Imaging Microscopy)是一種高ji的顯微成像技術(shù)蚌本,它不僅能夠提供樣品的熒光強(qiáng)度信息,還能測量并呈現(xiàn)熒光分子的激發(fā)態(tài)壽命隘梨。熒光壽命是指熒光分子從激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)所需的時(shí)間程癌,這一參數(shù)獨(dú)立于熒光的強(qiáng)度,因此可以提供更加豐富和精確的生物學(xué)信息轴猎。本文將對(duì)掃描式熒光壽命成像技術(shù)的基本原理嵌莉、應(yīng)用以及zui近的進(jìn)展進(jìn)行綜述。
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熒光壽命成像技術(shù)在微塑料識(shí)別中的應(yīng)用
微塑料問題已成為全qiu關(guān)注的環(huán)境問題捻脖,其在多種生態(tài)系統(tǒng)中的累積導(dǎo)致了對(duì)野生生物及人類健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)锐峭。熒光壽命成像(FLIM)技術(shù)作為一種先jin的識(shí)別手段中鼠,在微塑料研究領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用潛力。
隨著塑料使用量的持續(xù)增長只祠,微塑料的環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重兜蠕。傳統(tǒng)的微塑料檢測方法往往耗時(shí)且效率不高。FLIM技術(shù)提供了一種高效的解決方案抛寝,能夠通過分析微塑料的熒光壽命來快速識(shí)別和分類這些污染物熊杨。
FLIM技術(shù)的核心在于使用熒光壽命作為區(qū)分不同物質(zhì)的依據(jù)。熒光壽命是指材料被激光激發(fā)后盗舰,發(fā)出熒光持續(xù)的時(shí)間晶府。在FLIM設(shè)備中,一個(gè)特定波長的激光被用來激發(fā)微塑料樣本钻趋。樣本吸收激光能量后發(fā)出熒光川陆,熒光的衰減過程被高速SPAD探測器捕捉,通過分析這些熒光衰減的時(shí)間特性蛮位,可以區(qū)分出不同種類的塑料较沪。
這一技術(shù)的關(guān)鍵優(yōu)勢在于其非侵入性和高時(shí)間分辨率,能夠在不破壞樣品的情況下進(jìn)行快速識(shí)別失仁。FLIM系統(tǒng)通過分析不同物質(zhì)的熒光壽命特征尸曼,構(gòu)建了一種高效的識(shí)別模式,可廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測和科學(xué)研究萄焦。此外控轿,這種技術(shù)還可以與其他光學(xué)和化學(xué)方法結(jié)合,如光譜分析拂封,以提高檢測的靈敏度和準(zhǔn)確性茬射。
FLIM技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用包括其在復(fù)雜環(huán)境中的實(shí)地使用,如監(jiān)測海洋和淡水環(huán)境中的微塑料污染冒签,為環(huán)境保護(hù)提供了一種強(qiáng)有力的新工具在抛。
FLIM技術(shù)通過一個(gè)特定的裝置來執(zhí)行,這個(gè)裝置包括了一個(gè)強(qiáng)度高的激光源萧恕,用于激發(fā)樣本中的分子霜定;一個(gè)高速SPAD探測器,用于捕捉熒光發(fā)射事件廊鸥;一個(gè)tcspc數(shù)據(jù)采集卡望浩,來記錄SPAD捕獲到的事件;以及復(fù)雜的軟件算法惰说,用于分析熒光壽命數(shù)據(jù)磨德。通過這些數(shù)據(jù),研究人員可以建立微塑料的熒光特征庫,使得未來的識(shí)別工作更加迅速和準(zhǔn)確典挑。
此外酥宴,F(xiàn)LIM可以在不同環(huán)境下進(jìn)行操作,包括水體和土壤樣本中的微塑料檢測您觉,使其成為一種非常靈活和有用的環(huán)境監(jiān)測工具拙寡。
微塑料在環(huán)境中的積累對(duì)水生生物和食物鏈造成了直接影響。利用FLIM技術(shù)可以更準(zhǔn)確地追蹤微塑料的來源和傳播路徑琳水,從而為制定有效的環(huán)境保護(hù)措施提供科學(xué)依據(jù)肆糕。
對(duì)于該領(lǐng)域,昊量光電聯(lián)合意大利FLIMLABS產(chǎn)品提供了一系列專為熒光壽命分析應(yīng)用設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在孝,適用于該分析領(lǐng)域的集成诚啃。
產(chǎn)品陣容包括皮秒半導(dǎo)體激光器、超低暗計(jì)數(shù)SPAD探測器私沮、恒比鑒別器CFD模塊始赎、FLIM數(shù)據(jù)采集卡。
激光器:FLIMLABS提供的光纖耦合皮秒脈沖激光模塊仔燕,是一種獨(dú)立模塊造垛,不需要計(jì)算機(jī)接口,具有三個(gè)數(shù)字旋鈕用于控制工作模式(CW\PW)晰搀、調(diào)節(jié)激光功率和設(shè)置重復(fù)頻率及觸發(fā)模式五辽。
SPAD探測器:FLIMLABS的SPAD探測器具有SMA同軸連接器,USB Type-C連接器不僅簡化了界面厕隧,還可為SPAD供電,并且每秒僅有7CPS的暗計(jì)數(shù)讓您無暗噪聲的擔(dān)憂俄周。
CFD模塊:CFD模塊用于在顯微鏡或光譜設(shè)置中對(duì)激光同步輸出信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化和單光子探測器信號(hào)的數(shù)字鑒別吁讨。這種模塊的存在增加了將延遲線長度與輸入信號(hào)上升時(shí)間匹配的靈活性,從而確保了zui佳的數(shù)字鑒別峦朗,并且僅15ps的抖動(dòng)讓您無額外引入抖動(dòng)的困擾建丧。
FLIM數(shù)據(jù)采集卡(tdc),這是一個(gè)USB供電的設(shè)備波势,專為進(jìn)行時(shí)間分辨熒光壽命成像和光譜測量而設(shè)計(jì)翎朱。
FLIMLABS的這些設(shè)備可以靈活集成到現(xiàn)有的掃描式熒光壽命成像系統(tǒng)中,為用戶提供全面的解決方案尺铣,從實(shí)驗(yàn)設(shè)置到數(shù)據(jù)采集和分析拴曲,此外,F(xiàn)LIMLABS還提供了FLIM Studio軟件凛忿,這是一個(gè)靈活的軟件配置澈灼,數(shù)據(jù)處理和分析軟件的改進(jìn)使得從復(fù)雜的FLIM數(shù)據(jù)中提取有用信息變得更加高效和準(zhǔn)確。利用機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能算法,可以自動(dòng)識(shí)別和分析FLIM數(shù)據(jù)中的模式叁熔,從而為生物學(xué)提問提供更深入的見解
FLIM技術(shù)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域提供了一種新的視角和工具委乌,對(duì)于加深我們對(duì)微塑料污染及其環(huán)境影響的理解具有重要意義。隨著該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用荣回,預(yù)計(jì)在未來的環(huán)境監(jiān)測和保護(hù)工作中將發(fā)揮更大的作用遭贸。
上海昊量光電設(shè)備有限公司通過提供包括FLIM數(shù)據(jù)采集卡、光纖耦合皮秒脈沖激光模塊心软、常分?jǐn)?shù)鑒別器(CFD)模塊和單光子雪崩二極管(SPAD)探測器在內(nèi)的一系列設(shè)備壕吹,以及強(qiáng)大的FLIM Studio和強(qiáng)度跟蹤軟件,為熒光壽命成像領(lǐng)域提供了一整套的高效糯累、用戶友好和可定制的解決方案算利。并且我們與業(yè)內(nèi)一些zui優(yōu)xiu的供應(yīng)商密切合作,可以為您的研究實(shí)驗(yàn)提供完整的配件及建議泳姐,方案歡迎大家來電咨詢效拭。
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