K1-Fluo 在光電材料領(lǐng)域的應(yīng)用

光電材料是指制造光電設(shè)備的材料，具有發(fā)射，傳輸，接收，處理，顯示，存儲(chǔ)光電信息的功能。主要應(yīng)用于太陽(yáng)能電池和各種光電設(shè)備（主被動(dòng)光電傳感器）的材料，目前光電材料已經(jīng)成為影響日常生活和科技，國(guó)防等領(lǐng)域的核心技術(shù)之一，諸如光纖通信，安保，夜視，偵察等等。

生物光電材料是指具有優(yōu)異光、電、磁等性能的材料，可用于制備高效、便捷的生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)器件的光電材料。目前的研究熱點(diǎn)是開(kāi)發(fā)全新的分子與納米探針光電材料，對(duì)其在生物醫(yī)學(xué)成像中的應(yīng)用展開(kāi)研究。納米光電材料是光電材料的一大分支，屬于新型的功能化納米材料與有機(jī)/無(wú)機(jī)納米雜化材料，可以用這一類(lèi)材料設(shè)計(jì)高性能、新功能的光電器件。

K1-Fluo 激光共聚焦顯微鏡的介紹

K1-Fluo DMB是一款采用多通道激光熒光技術(shù)的共聚焦熒光顯微鏡，與普通的熒光顯微鏡相比，有著更高的空間分辨率，*的三維成像方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)。在細(xì)胞和組織切片的形態(tài)定位，立體結(jié)構(gòu)重組，觀察生化功能動(dòng)態(tài)變化過(guò)程方面有著*的優(yōu)勢(shì)。

K1－Fluo配有不同波長(zhǎng)的激光，在激光光源后面設(shè)置一個(gè)“針孔"在檢測(cè)器的前面也設(shè)置一個(gè)“針孔"，光源的光通過(guò)“照明針孔"后聚焦在樣品焦平面的某個(gè)點(diǎn)上，該點(diǎn)被激發(fā)出來(lái) 的光信號(hào)通過(guò)“探測(cè)針孔"后被電荷耦合元件（CCD）或光電倍增管（PMT）逐線或逐點(diǎn)接收轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理最后轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)輸出。只有焦點(diǎn)處的光能沿著光路到達(dá)探測(cè)器，因此有效得降低了噪音，大大提高了圖像的質(zhì)量。

通過(guò)沿垂直方向移動(dòng)Z軸，可以獲得一張張光學(xué)切片，再通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行處理就可以獲得樣品的三維立體圖像。

K1－Fluo 的配置

K1-Fluo DMB 鏡身,　激光器（四條不同波長(zhǎng)的激光）、掃描器、控制器、PC和顯示器一整套系統(tǒng)。激光器的波長(zhǎng)默認(rèn)是(405nm、488nm、561nm、638nm), 用戶(hù)也可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行選配。

底部配置有一塊磁懸浮隔振板（Magnetic floating anti-vibration plate）可以有效的隔絕一些細(xì)微的震動(dòng)，從而保證可以獲取高品質(zhì)的圖像質(zhì)量并且不受到外部震動(dòng)的干擾。 與傳統(tǒng)笨重的空氣光學(xué)平臺(tái)不同，磁懸浮隔振板非常的輕便，放在普通的實(shí)驗(yàn)桌上就可以使用。而且K1-Fluo還可以根據(jù)使用者的需要增加DIC（微分干涉）和適用于LED激發(fā)熒光的濾波片，細(xì)胞孵化器等多種配件，兼容性非常強(qiáng)。

K1-Fluo　DMB在光電科學(xué)的應(yīng)用案例

生物方向的研究是 LSCM 在材料科學(xué)研究中的一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域，其中有機(jī)小分子熒光材料是最為普遍和廣泛的研究領(lǐng)域。例如將材料應(yīng)用于活細(xì)胞成像時(shí)，需要在 K1-Fluo 顯微鏡的鏡身上方上裝配一個(gè)小型的細(xì)胞孵化器，這樣可以保證細(xì)胞處于濃度為 5%的二氧化碳?xì)怏w，內(nèi)部溫度在 37℃ 的濕潤(rùn)環(huán)境下生長(zhǎng)。 K1-Fluo的掃描功能， 不但能夠?qū)罴?xì)胞進(jìn)行成像，也可以對(duì)固定的細(xì)胞和組織切片進(jìn)行高分辨率成像。還可以對(duì)細(xì)胞骨架、細(xì)胞器和細(xì)胞膜系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)的三維成像。

通過(guò)頂部的細(xì)胞孵化器，也可以對(duì)各種復(fù)雜的活細(xì)胞生命活動(dòng)過(guò)程進(jìn)行成像觀察。例如，細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡、膜電位變化、離子釋放、和蛋 白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)。也可對(duì)質(zhì)粒穿梭、囊泡運(yùn)動(dòng)以及藥物靶向進(jìn)入細(xì)胞等細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜的生理活動(dòng)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)。

納米熒光材料活體成像

韓國(guó)首爾亞洲大學(xué)，利用K1-Fluo 的Time Lapse 功能實(shí)時(shí)觀察活細(xì)胞的增殖情況。

熒光物質(zhì)可以很好地穿透細(xì)胞膜和細(xì)胞表面的基質(zhì)，在細(xì)胞體內(nèi)保持良好的熒光發(fā)光強(qiáng)度。

結(jié)論

隨著生命科學(xué)的研究的進(jìn)步，各種不同功能的激光掃描共聚焦顯微鏡也應(yīng)用于納米物理學(xué)領(lǐng)域，例如超分辨率激光掃描熒光共聚焦顯微鏡，多光子激光掃描共聚焦顯微鏡等等，這些共聚焦顯微鏡可以很好地檢測(cè)微納米顆粒的自發(fā)熒光，尤其是當(dāng)前比較熱門(mén)的發(fā)光材料，隨著激光共聚焦顯微鏡技術(shù)的進(jìn)步，LSCM 的分辨率在不斷地提高，可以觀察更小尺寸的顆粒在細(xì)胞中的位置，更能直觀地展示這些熒光物質(zhì)在細(xì)胞中的活動(dòng)，有助于深入研究新型熒光材料與生物細(xì)胞之間的相關(guān)作用和毒理效應(yīng)及其機(jī)制。