현대 현미경 및 이미징 분야에서 형광 기술은 세포 및 분자 수준에서 생물학적 구조와 과정을 시각화하기 위한 강력한 도구로 등장했습니다. 특히 2광자 형광 이미징은 더 깊은 조직 침투, 광독성 감소, 3차원 분해능 향상 등 고유한 장점으로 인해 상당한 인기를 얻었습니다. 반면, 형광 슬라이드 스캐너는 조직 절편과 세포 샘플의 높은 처리량 이미징에 널리 사용됩니다. 형광 슬라이드 스캐너 공급업체로서 우리가 자주 접하는 질문은 다음과 같습니다. 형광 슬라이드 스캐너를 2광자 형광 이미징에 사용할 수 있습니까?
형광 슬라이드 스캐너 이해
형광 슬라이드 스캐너는 유리 슬라이드에 형광 라벨이 붙은 표본의 고해상도 이미지를 캡처하도록 설계되었습니다. 일반적으로 슬라이드를 고정하기 위한 스테이지, 여기를 위한 광원, 형광 검출 시스템 및 전동 스캐닝 메커니즘으로 구성됩니다. 광원은 수은 램프, 메탈 할라이드 램프 또는 최근에는 발광 다이오드(LED)일 수 있습니다. 검출 시스템에는 일반적으로 적절한 여기 및 방출 파장을 선택하기 위한 필터 세트와 형광 신호를 캡처하기 위한 고감도 카메라가 포함됩니다.
우리 회사는 다음을 포함하여 다양한 형광 슬라이드 스캐너를 제공합니다.디지털 병리 스캐너 GScan - 60,명시야 슬라이드 스캐너 EScan - 1200, 그리고디지털 병리학 슬라이드 스캐너. 이 스캐너는 고정밀 스캐닝 기능, 사용자 친화적인 인터페이스, 뛰어난 이미지 품질로 잘 알려져 있습니다. 이는 조직학, 세포학, FISH(형광 현장 혼성화)와 같은 다양한 응용 분야에 적합합니다.
2의 원리 - 광자 형광 이미징
2광자 형광 이미징은 2광자 흡수 원리를 기반으로 합니다. 기존의 1광자 형광 공정에서 형광단은 적절한 에너지의 단일 광자를 흡수한 다음 더 낮은 에너지(더 긴 파장)의 광자를 방출합니다. 2광자 흡수에서 형광단은 2개의 광자를 동시에 흡수하며, 각 광자는 1광자 여기에 필요한 에너지의 약 절반을 갖습니다. 이 프로세스에는 일반적으로 티타늄-사파이어 레이저와 같은 고강도, 단펄스 레이저 빔이 필요합니다.
2광자 형광 이미징의 주요 장점은 조직 깊숙이 침투할 수 있다는 것입니다. 2광자 흡수는 광자 밀도가 높은 레이저 빔의 초점에서만 발생하므로 여기는 샘플 내의 작은 부피로 제한됩니다. 이는 배경 형광과 초점면 외부의 광표백을 줄여 두꺼운 조직 샘플의 고해상도 이미징을 가능하게 합니다.
형광 슬라이드 스캐너를 2광자 형광 이미징에 사용할 수 있습니까?
일반적으로 기존의 형광 슬라이드 스캐너는 2광자 형광 이미징용으로 설계되지 않았으며 여기에는 몇 가지 이유가 있습니다.
1. 광원
앞서 언급했듯이 2광자 형광 이미징에는 고강도, 단펄스 레이저 소스가 필요합니다. 대부분의 형광 슬라이드 스캐너는 수은 램프나 LED와 같은 연속파 광원을 사용하는데, 이는 2광자 흡수에 필요한 높은 광자 밀도를 제공하지 않습니다. 광원의 전력 및 펄스 특성은 효율적인 2광자 여기에 매우 중요하며, 슬라이드 스캐너의 광원은 이러한 요구 사항을 충족할 수 없습니다.
2. 탐지 시스템
2광자 형광 이미징은 종종 비스캔 검출기(NDD)를 사용하여 방출된 형광을 수집합니다. NDD는 여기빔의 광학 경로에 영향을 받지 않기 때문에 특히 두꺼운 샘플에서 형광 신호를 보다 효율적으로 감지할 수 있습니다. 대조적으로, 형광 슬라이드 스캐너는 일반적으로 카메라 기반 감지 시스템을 사용하는데, 이는 2광자 이미징에 최적화되지 않을 수 있습니다. 카메라의 감도, 프레임 속도 및 동적 범위도 약한 2광자 형광 신호를 캡처하는 데 충분하지 않을 수 있습니다.
3. 스캐닝 메커니즘
2광자 형광 이미징에는 일반적으로 검류계 거울이나 공진 스캐너를 사용하여 샘플을 지점별로 스캐닝하는 작업이 포함됩니다. 이를 통해 샘플 전체에 걸쳐 레이저 빔을 빠르고 정확하게 스캐닝할 수 있습니다. 반면에 형광 슬라이드 스캐너는 일반적으로 전동식 스테이지를 사용하여 고정 광학 시스템을 기준으로 슬라이드를 이동합니다. 슬라이드 스캐너의 스테이지 기반 스캐닝의 스캐닝 속도와 정밀도는 특히 고속 이미징 또는 실시간 모니터링이 필요한 경우 2광자 이미징에 적합하지 않을 수 있습니다.
그러나 몇 가지 예외가 있습니다.
기술의 급속한 발전으로 일부 고급 형광 슬라이드 스캐너는 2광자 이미징 기능을 통합하도록 수정되거나 업그레이드될 수 있습니다. 예를 들어, 일부 회사에서는 2광자 이미징을 구현하기 위해 슬라이드 스캐너와 함께 펨토초 레이저를 사용하는 방법을 모색하고 있습니다. 이러한 하이브리드 시스템은 처리량이 높은 슬라이드 스캐닝과 심부 조직 2광자 이미징의 장점을 모두 제공할 수 있습니다.
응용 프로그램 및 제한 사항
기존의 형광 슬라이드 스캐너는 2광자 형광 이미징에 직접 사용할 수 없지만 두 기술 모두 고유한 응용 분야가 있습니다.
형광 슬라이드 스캐너
형광 슬라이드 스캐너는 대량의 샘플을 처리하는 높은 처리량 스크리닝에 이상적입니다. 이는 암과 같은 질병의 진단 및 연구를 위해 병리학 실험실에서 일반적으로 사용됩니다. 스캐너는 조직 절편의 고해상도 이미지를 신속하게 생성할 수 있으며, 이는 추가 분석 및 비교를 위해 디지털 방식으로 저장할 수 있습니다.
2 - 광자 형광 이미징
2광자 형광 이미징은 뇌 절편, 배아 및 살아있는 동물과 같은 두꺼운 조직 샘플의 생체 내 및 생체 외 이미징에 주로 사용됩니다. 이를 통해 연구자들은 신경 활동, 세포 이동 및 혈관 신생과 같은 자연 환경에서 세포와 조직의 동적 과정을 연구할 수 있습니다.
결론
결론적으로 일반적인 형광 슬라이드 스캐너는 광원, 감지 시스템 및 스캐닝 메커니즘의 차이로 인해 2광자 형광 이미징용으로 설계되지 않았지만 두 기술의 장점을 결합한 하이브리드 시스템의 개발 가능성이 있습니다. 형광 슬라이드 스캐너 공급업체로서 당사는 기술 혁신의 선두에 서서 당사 제품의 새로운 가능성을 탐구하기 위해 최선을 다하고 있습니다.
당사의 형광 슬라이드 스캐너에 관심이 있거나 해당 응용 분야에 대해 질문이 있는 경우 추가 논의 및 조달을 위해 언제든지 당사에 문의하시기 바랍니다. 우리는 귀하의 이미징 요구 사항을 충족시키기 위해 귀하와 협력하기를 기대합니다.
참고자료
- Denk, W., Strickler, JH, & Webb, WW (1990). 2 - 광자 레이저 스캐닝 형광 현미경. 과학, 248(4951), 73-76.
- 피스톤, DW, & Sklar, LA(2008). 형광 이미징: 단일 분자부터 거시적 기술까지. 콜드 스프링 하버 연구소 출판사.
- Pawley, JB (에디션). (2006). 생물학적 공초점 현미경 수첩. 뛰는 것.
