双光子显微镜在生物医学中的应用及其进展-同济大学学报.PDF

第 １９卷第３期 激　光　生　物　学　报 Ｖｏｌ．１９Ｎｏ．３ 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 ２０１０年６月 ＡＣＴＡ　ＬＡＳＥＲ　ＢＩＯＬＯＧＹ　ＳＩＮＩＣＡ Ｊｕｎｅ．２０１０ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７７１４６．２０１０．０３．０２４ 双光子显微镜在生物医学中的应用及其进展 郑明杰 （福建师范大学物理与光电信息科技学院，福建 福州３５０１０８） 摘　要： 光学显微镜的发展历史是一段不断提高显微镜的分辨率和对比度的历史。双光子显微镜是近３０年 来非线性显微镜的研究发展的代表。它在分辨率上与共聚焦显微镜相当，但在成像的层析穿透深度上有显著提 高，并且大大减少了光毒性与光漂白。由于生物细胞组织中富有各种自家荧光源，因此双光子显微镜被广泛应 用于皮肤组织甚至癌组织以及细胞的成像。基于共聚焦扫描显微镜的双光子显微镜可以很容易的与二次谐波 显微镜组合，对皮肤组织中的重要成分胶原纤维进行成像。双光子显微镜还可以结合其他非线性光学现象对组 织以及细胞进行成像，显示其强大的生命力。将来随着携带方便且廉价的双光子显微镜的出现，双光子显微镜 有望在临床医学上发挥其有效的作用。 关键词： 双光子显微镜；非线性显微镜；自家荧光源 中图分类号： Ｏ４３６ 文献标识码： Ａ 文章编号： １００７７１４６（２０１０）０３０４２３０５ ＴｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＴｗｏｐｈｏｔｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｙｉｎ ＢｉｏｍｅｄｉｃｉｎｅａｎｄＩｔｓＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ＺＨＥＮＧＭｉｎｇｊｉｅ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＯｐｔｏＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｍａｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＦｕｊｉａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｆｕｚｈｏｕ３５０１０８，Ｆｕｊｉａｎ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅｈｉｓｔｏｒｙｏｆｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｌｉｇｈｔｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙｗａｓａｈｉｓｔｏｒｙｏｆｃｏｎｓｔａｎｔｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｒａｓｔｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ．Ｔｗｏｐｈｏｔｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｎｏｎｌｉｎｅａｒｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙｉｎｔｈｅ ｒｅｃｅｎｔ３０ｙｅａｒｓ．Ｔｈｅｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｌｉｍｉｔｏｆｔｗｏｐｈｏｔｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙｗａｓｃｌｏｓｅｔｏｔｈａｔｏｆｃｏｎｆｏｃａｌｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ｗｈｅｒｅａｓｗｉｔｈｕ ｓｉｎｇｔｗｏｐｈｏｔｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙｔｈｅｉｍａｇｉｎｇｃｏｎｔｒａｓｔａｎｄｄｅｐｔｈｏｆｉｎｔａｃｔｓｅｃｔｉｏｎｉｎｇｈａｄｂｅｅｎｉｍｐｒｏｖｅｄｏｂｖｉｏｕｓｌｙ．Ｆｕｒｔｈｅｒ ｍｏｒｅｐｈｏｔｏｔｏｘｉｃｉｔｙａｎｄｐｈｏｔｏｂｌｅａｃｈｉｎｇｈａｄｂｅｅｎｒｅｄｕｃｅｄｉｎｌａｒｇｅｅｘｔｅｎｔ．Ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｒｅｗｅｒｅｍａｎｙｋｉｎｄｓｏｆａｕｔｏｆｌｕｏｒｅｓ ｃｅｎｔｆｌｕｏｒｏｐｈｏｒｅｓｉｎｔｉｓｓｕｅａｎｄｃｅｌｌ，ｔｗｏｐｈｏｔｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙｈａｄｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙａｐｐｌｉｅｄｉｎｉｍａｇｉｎｇｏｆｓｋｉｎｔｉｓｓｕｅ，ｅｖｅｎｃａｎ ｃｅｒｏｕｓｔｉｓｓｕｅａｎｄｃｅｌｌ．Ｂａｓｅｄｏｎｌａｓｅｒｓｃａｎｎｉ