Kas yra dviejų fotonų fluorescencinė mikroskopija
Pagrindinis dviejų fotonų sužadinimo principas yra toks: esant dideliam fotonų tankiui, fluorescencinės molekulės gali vienu metu sugerti du ilgos bangos fotonus, o po trumpo vadinamojo sužadintos būsenos gyvavimo laiko išspinduliuoti trumpesnės bangos fotoną. . ; efektas yra toks pat, kaip naudojant fotoną, kurio bangos ilgis yra pusė ilgosios bangos ilgio, sužadinant fluorescencinę molekulę. Dviejų fotonų sužadinimui reikalingas didelis fotonų tankis. Kad nebūtų pažeistos ląstelės, dviejų fotonų mikroskopijoje naudojami didelės energijos režimu blokuojami impulsiniai lazeriai. Šio lazerio skleidžiamas lazeris turi didelę didžiausią energiją ir mažą vidutinę energiją, jo impulso plotis siekia tik 100 femtosekundžių, o dažnis gali siekti 80–100 megahercų. Naudojant didelės skaitinės diafragmos objektyvą impulsinio lazerio fotonams sufokusuoti, fotonų tankis objektyvo židinio taške yra didžiausias, o dviejų fotonų sužadinimas vyksta tik objektyvo židinio taške, todėl dviejų fotonų mikroskopui nereikia konfokalinės skylutės, o tai pagerina fluorescencijos aptikimo efektyvumą.
Kalbant apie bendruosius fluorescencijos reiškinius, dėl mažo sužadinimo šviesos fotonų tankio fluorescencinė molekulė vienu metu gali sugerti tik vieną fotoną, o tada spinduliuojantis perėjimas, kuris yra vieno fotono fluorescencija, išspinduliuoja fluorescencinį fotoną. Fluorescencinio sužadinimo procese naudojant lazerį kaip šviesos šaltinį, gali atsirasti dviejų ar net kelių fotonų fluorescencija. Šiuo metu naudojamas sužadinimo šviesos šaltinio intensyvumas yra didelis, o fotonų tankis atitinka fluorescencinių molekulių, vienu metu sugeriančių du fotonus, reikalavimus. Naudojant bendrą lazerį kaip sužadinimo šviesos šaltinį, fotonų tankio vis dar nepakanka, kad būtų sukurtas dviejų fotonų sugerties reiškinys. Dažniausiai naudojamas femtosekundinis impulsinis lazeris, kurio momentinė galia gali siekti megavatų eilę. Todėl dviejų fotonų fluorescencijos bangos ilgis yra trumpesnis nei sužadinimo šviesos bangos ilgis, o tai yra lygiavertis efektui, kurį sukelia sužadinimas esant pusei sužadinimo bangos ilgio.
