手持式皮膚生物細(xì)胞顯微成像系統(tǒng)是一款移動(dòng)式微型化雙光子顯微成像系統(tǒng)，經(jīng)設(shè)計(jì)用于皮膚生物細(xì)胞顯微成像。雙光子顯微成像系統(tǒng)是結(jié)合了激光掃描共聚焦顯微鏡和雙光子激發(fā)技術(shù)的一種新技術(shù)。

　　雙光子激發(fā)的基本原理是：在高光子密度的情況下，熒光分子可以同時(shí)吸收2個(gè)長(zhǎng)波長(zhǎng)的光子，在經(jīng)過一個(gè)很短的所謂激發(fā)態(tài)壽命的時(shí)間后，發(fā)射出一個(gè)波長(zhǎng)較短的光子；其效果和使用一個(gè)波長(zhǎng)為長(zhǎng)波長(zhǎng)一半的光子去激發(fā)熒光分子是相同的。雙光子激發(fā)需要很高的光子密度，為了不損傷細(xì)胞，雙光子顯微鏡使用高能量鎖模脈沖激光器。這種激光器發(fā)出的激光具有很高的峰值能量和很低的平均能量，其脈沖寬度只有百飛秒左右(1飛秒=10-15秒),而其頻率可以達(dá)到80兆赫茲。在使用高數(shù)值孔徑的物鏡將脈沖激光的光子聚焦時(shí)，物鏡的焦點(diǎn)處的光子密度是最高的，雙光子激發(fā)只發(fā)生在物鏡的焦點(diǎn)上，而單光子在沿途經(jīng)過的各個(gè)層面都會(huì)被激發(fā)，所以雙光子顯微鏡不需要共聚焦針孔，提高了熒光檢測(cè)效率。

　　基于雙光子顯微成像原理，本產(chǎn)品根據(jù)預(yù)期用途實(shí)現(xiàn)了對(duì)體表上皮細(xì)胞及組織的自發(fā)熒光成像和二次諧波成像。

　　雙光子自發(fā)熒光(2PEF)指基態(tài)熒光分子或原子吸收兩個(gè)光子激發(fā)至激發(fā)態(tài)，然后恢復(fù)到基態(tài)并發(fā)出熒光的過程。熒光分子在吸收第一個(gè)光子后，將躍遷至一個(gè)虛態(tài)，需要第二個(gè)光子在幾飛秒內(nèi)與處于虛態(tài)的熒光分子作用，熒光分子才能從虛態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。自發(fā)熒光物質(zhì)是指生物細(xì)胞與組織內(nèi)固有的熒光物質(zhì)。當(dāng)被合適波長(zhǎng)的光激發(fā)時(shí)，一些細(xì)胞和組織的內(nèi)容物能夠發(fā)出穩(wěn)定的熒光信號(hào)，它們也因此被稱為內(nèi)源熒光團(tuán)。

二次諧波成像(SHG)是一種非線性的光學(xué)過程，在此過程中，兩個(gè)相同頻率光子與非對(duì)稱介質(zhì)發(fā)生相互作用，將其從基態(tài)激發(fā)至虛態(tài)。在從虛態(tài)恢復(fù)到基態(tài)的過程中，釋放頻率增倍、波長(zhǎng)減半的光子。由于其可將物質(zhì)自發(fā)激發(fā)至虛態(tài)的特性，二次諧波成像不需要熒光標(biāo)記，因此不會(huì)受到光漂白或光毒性的影響。