荧光寿命成像(FLIM)

荧光寿命成像是一种光学成像技术,其中每个像素的亮度代表荧光寿命,而不是光强度。荧光寿命是分子在发射光子之前保持其激发态的特征时间。该特征时间不仅取决于特定的荧光团,还取决于其环境。分子相互作用影响弛豫过程并改变荧光团的寿命。因此,FLIM可以区分分子相互作用的不同阶段。此外,荧光寿命不随分子浓度变化,因此非常适合研究分子层级上的生化作用,因为在此层级上,样本中的荧光团浓度通常既不均匀也不稳定。

在各类FLIM方法中,时间相关单光子计数(TCSPC)可实现最高的时间分辨率和光子检测效率。上图显示了将FLIM与扫描共聚焦显微镜相结合的典型设置,可提供空间滤波,并改善轴向分辨率。设备主要构件包括:x-y-z压电扫描仪,可对样本进行亚微米级分辨率扫描;皮秒脉冲激光(Swabian Instruments DLnSec 520);光子计数检测器(如Excelitas AQRH)。所有信号均由Swabian Instruments Time Tagger捕获。

在时间相关单光子计数实验(如TCSPC-FLIM)中,可达到的时间分辨率通常受激光脉冲的持续时间及探测器和TDC的电子抖动限制。超快激光器可解决大多数实验中的脉冲持续时间问题,而探测器的电子抖动通常才是关键参数。例如,典型的单光子雪崩探测器(SPAD)抖动约为50到300 ps。另一方面,现代超导纳米线单光子探测器(SNSPD)的发展已经实现低于15皮秒的时间分辨率。为利用这种探测器获得最佳时间分辨率,TDC抖动最好比探测器抖动小两倍以上。

以上系统可提供极大的灵活性,可在运行时并行加工和存储所有信号。强大的功能组合,把技术准备和系统校准的时间压缩至最低。例如,您可以一键直接在软件中轻松以1皮秒的精度补偿所有电缆延迟。虚拟通道使您能够组合来自多个探测器的计数,用以表示总强度或探测器之间的符合事件。


Swabian Instruments FLIM系统的优势

为探测器的未来发展做好准备

Swabian Instruments Time Tagger系列灵活的超导纳米线输入阶段可让您的系统无缝接入所有常见的FLIM探测器,包括光电倍增管(PMT),单光子雪崩探测器(SPAD)和超导纳米线单光子探测器(SNSPD),同时可充分利用信号的最高上升时间。高时间分辨率可确保您能接入将来问世的新型低抖动探测器。

为多通道FLIM做好准备,还能将您的创新成像模式投入应用

利用Swabian Time Tagger的高数据速率和高通道数,可通过多色探测通道实施高质量的荧光寿命成像实验或应用新型成像模式,如STED,PALM和STORM。通过添加新的触发信号,您还可以快速开发创新的成像模式。

实现工作自动化–从Matlab,Labview,Python,C#,C/C++中强大的本机库获益

Swabian Instruments所拥有的编程库具有强大的实验室自动化功能,只需10行以下的代码(或少于10个LabVIEW VI),就可以让您用喜欢的编程语言实施全面的FLIM实验。