快速生理效应的 FLIM

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快速生理效应的 FLIM

活细胞和组织中的生理效应发生的时间范围从几毫秒到几十秒不等。例如神经元中的钙跃迁和植物中的叶绿素跃迁。多维 TCSPC可以通过 FLITS（荧光-生命瞬态扫描）和时序镶嵌成像（TMI）记录此类效应。FLITS 根据激光脉冲后的光子时间、样品内沿线的距离以及周期性刺激后的时间建立光子分布。TMI 根据激光脉冲后的光子时间、二维扫描中的位置和刺激后的时间来建立光子分布。原理如下图所示。这两种程序均可使用标准的 bhTCSPC FLIM系统执行。

原则上，FLITS 和 TMI 的光子分布代表线扫描或图像的时间序列。然而，与传统的时间序列相比，它们之间存在着显著的差异：FLITS 和 TMI 数据可以累积。样品受到外部事件的重复刺激，FLITS 或 TMI 记录的开始与刺激同时触发。每次新的刺激都会使记录程序运行 FLITS 记录的所有行或 TMI 马赛克元素，并累积光子。通过累积可以记录数据，而无需以光子数量和寿命精度来衡量时间序列的速度。因此，可以记录极快的时间序列。实际上，每行或每个马赛克元素的时间仅受扫描仪最小行或帧时间的限制。

下图显示了在培养神经元中记录 ^Ca++瞬态的示例。样本与钙传感器（Oregon Green Bapta）一起孵育。在样品上周期性地施加电脉冲刺激 ^Ca++瞬态。每个 FLITS 或 TMI 周期的累积是在刺激脉冲前不久触发的。FLITS 扫描样本的行时间为 2 毫秒，TMI 扫描样本的帧时间为 38 毫秒。

详情请见

1. 贝克尔，《bh TCSPC 手册》，”时序 FLIM “一章
2. Becker, S. Frere, I. Slutsky, Recording Ca++ Transients in Neurons by TCSPC FLIM.In:F.-J. Kao, G. Keiser, A. Gogoi, (eds.), Advanced optical methods of brain imaging.施普林格 (2019)

References

快速生理效应的 FLIM 参考文献

1. Becker, V. Shcheslavkiy, S. Frere, I. Slutsky, Spatially Resolved Recording of Transient Fluorescence-Lifetime Effects by Line-Scanning TCSPC.Microsc.Res. Techn.77, 216-224 (2014)
2. Becker, The bh TCSPC Handbook 7ed.(2017)，”时序 FLIM “一章
3. Becker, S. Frere, I. Slutsky, Recording Ca++ Transients in Neurons by TCSPC FLIM.In:F.-J. Kao, G. Keiser, A. Gogoi, (eds.), Advanced optical methods of brain imaging.Springer (2019)
4. Frere, I. Slutsky, 使用线扫描 TCSPC 的瞬态荧光-寿命成像进行钙成像。In：W. Becker (ed.) Advanced time-correlated single photon counting applications.Springer, Berlin, Heidelberg, New York (2015)

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