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時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)器TCSPC應(yīng)用于熒光壽命成像FLIM
熒光壽命成像是一種光學(xué)成像技術(shù)，其中每個(gè)像素的亮度代表熒光壽命，而不是光強(qiáng)度。熒光壽命是分子在發(fā)射光子之前保持其激發(fā)態(tài)的特征時(shí)間。該特征時(shí)間不僅取決于特定的熒光團(tuán)，還取決于其環(huán)境。分子相互作用影響弛豫過程并改變熒光團(tuán)的壽命。因此，F(xiàn)LIM可以區(qū)分分子相互作用的不同階段。此外，熒光壽命不隨分子濃度變化，因此非常適合研究分子層級(jí)上的生化作用，因?yàn)樵诖藢蛹?jí)上，樣本中的熒光團(tuán)濃度通常既不均勻也不穩(wěn)定。
在各類FLIM方法中，時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)（TCSPC）可實(shí)現(xiàn)最高的時(shí)間分辨率和光子檢測(cè)效率。上圖顯示了將FLIM與掃描共聚焦顯微鏡相結(jié)合的典型設(shè)置，可提供空間濾波，并改善軸向分辨率。設(shè)備主要構(gòu)件包括：x-y-z壓電掃描儀，可對(duì)樣本進(jìn)行亞微米級(jí)分辨率掃描；皮秒脈沖激光（Swabian Instruments DLnSec 520）；光子計(jì)數(shù)檢測(cè)器（如Excelitas AQRH）。所有信號(hào)均由Swabian Instruments Time Tagger捕獲。
在時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)（如TCSPC-FLIM）中，可達(dá)到的時(shí)間分辨率通常受激光脈沖的持續(xù)時(shí)間及探測(cè)器和TDC的電子抖動(dòng)限制。超快激光器可解決大多數(shù)實(shí)驗(yàn)中的脈沖持續(xù)時(shí)間問題，而探測(cè)器的電子抖動(dòng)通常才是關(guān)鍵參數(shù)。例如，典型的單光子雪崩探測(cè)器（SPAD）抖動(dòng)約為50到300 ps。另一方面，現(xiàn)代超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器（SNSPD）的發(fā)展已經(jīng)實(shí)現(xiàn)低于15皮秒的時(shí)間分辨率。為利用這種探測(cè)器獲得最佳時(shí)間分辨率，TDC抖動(dòng)最好比探測(cè)器抖動(dòng)小兩倍以上。
以上系統(tǒng)可提供極大的靈活性，可在運(yùn)行時(shí)并行加工和存儲(chǔ)所有信號(hào)。強(qiáng)大的功能組合，把技術(shù)準(zhǔn)備和系統(tǒng)校準(zhǔn)的時(shí)間壓縮。例如，您可以一鍵直接在軟件中輕松以1皮秒的精度補(bǔ)償所有電纜延遲。虛擬通道使您能夠組合來自多個(gè)探測(cè)器的計(jì)數(shù)，用以表示總強(qiáng)度或探測(cè)器之間的符合事件。
Swabian Instruments FLIM系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
為探測(cè)器的未來發(fā)展做好準(zhǔn)備
Swabian Instruments Time Tagger系列靈活的超導(dǎo)納米線輸入階段可讓您的系統(tǒng)無縫接入所有常見的FLIM探測(cè)器，包括光電倍增管（PMT），單光子雪崩探測(cè)器（SPAD）和超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器（SNSPD），同時(shí)可充分利用信號(hào)的最高上升時(shí)間。高時(shí)間分辨率可確保您能接入將來問世的新型低抖動(dòng)探測(cè)器。
為多通道FLIM做好準(zhǔn)備，還能將您的創(chuàng)新成像模式投入應(yīng)用
利用Swabian Time Tagger的高數(shù)據(jù)速率和高通道數(shù)，可通過多色探測(cè)通道實(shí)施高質(zhì)量的熒光壽命成像實(shí)驗(yàn)或應(yīng)用新型成像模式，如STED，PALM和STORM。通過添加新的觸發(fā)信號(hào)，您還可以快速開發(fā)創(chuàng)新的成像模式。
實(shí)現(xiàn)工作自動(dòng)化–從Matlab，Labview，Python，C＃，C/C++中強(qiáng)大的本機(jī)庫獲益
Swabian Instruments所擁有的編程庫具有強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化功能，只需10行以下的代碼（或少于10個(gè)LabVIEW VI），就可以讓您用喜歡的編程語言實(shí)施全面的FLIM實(shí)驗(yàn)。