刘雄波 林丹樱 吴茜茜 严伟 罗腾 杨志刚 屈军乐

(深圳大学光电工程学院,光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室,深圳 518060)(2018年2月10日收到;2018年6月4日收到修改稿)

1 引 言

荧光显微成像技术可借助荧光标记来实现对样品的特异性成像,被广泛应用于生物医学研究等领域[1,2].荧光具有多个特征参量,包括光谱、强度、寿命、偏振等,都可用于产生图像对比度,其中通过测量荧光寿命形成图像的技术称为荧光寿命显微成像( fluorescence lifetime imaging microscopy,FLIM).FLIM技术不受激发光强度、探针浓度、光漂白等因素的影响[3,4],且能区分荧光光谱非常接近的不同荧光团[5−7],因此具有非常好的特异性和很高的灵敏度.此外,由于荧光分子的荧光寿命能十分灵敏地反映激发态分子与周围微环境的相互作用及能量转移,FLIM技术常被用来实现对微环境中许多生化参量的定量测量,如细胞中折射率、黏度、温度、pH值的分布和动力学变化等[4,6,7],这在生物医学研究中具有非常重要的意义.近年来,随着激光技术、探测器技术、超分辨成像等相关技术的快速发展[3,7],同时结合算法和荧光探针合成技术的进步,FLIM不仅在技术上得到了快速发展,而且被广泛地应用于生物医学和纳米材料等研究领域.本文介绍基于不同荧光寿命探测方法的FLIM成像技术的基本原理及特点,并在此基础上概述该技术及其应用的最新研究进展,最后对其发展前景进行展望.

2 FLIM的分类及其特点

如图1(a)所示,荧光分子受到激发光激发后,其……