解决方案

荧光寿命成像FLIM

产品介绍:

    •    FLIMLabs是专注于时间相关单光子计数(TCSPC)与荧光寿命成像(FLIM)技术的专业设备品牌,依托皮秒级时序探测与单光子检测核心原理,打造了一体化、模块化的轻量化FLIM系统解决方案,全套自主产品线高度适配联动。


    •    核心技术原理    通过记录激光脉冲激发时刻与样品荧光光子发射的精准时间差,构建荧光寿命衰减曲线,摆脱传统荧光强度成像易受光照、样本浓度、光漂白干扰的弊端,以荧光寿命这一稳态光学参数实现精准成像与分析。


    •    应用   活细胞代谢成像、荧光共振能量转移(FRET)分析、多色荧光标记检测、单分子荧光研究(FCS)、生物组织和化学材料光谱表征、环境检测、胰腺癌早期筛查研究、药品质量检测、药物与疫苗的疗效评估、农业食品品质分析。

产品特点:

    •    轻量化

    •    易集成

    •    高性价比

    •    无需复杂光路调试

    •    兼容性极强(适配共聚焦显微设备)


主要核心技术:

    •    FLIM 向量分析-FLIM相量分析法是荧光寿命成像中直观高效的数据解析手段,无需复杂拟合计算,可将荧光寿命分布转化为相量图实现可视化呈现。不同荧光基团具备独有的相量 特征,在半圆形相量坐标系中,寿命长短对应点位的左右位置;数据点落在半圆曲线上代表单指数荧光衰减,落在半圆内部则代表多种寿命信号叠加。借助 FLIM Studio 软件的相量圈选工具,能够在同一张 FLIM 图像内快速区分、分离多种荧光寿命组分,同步关联强度图像与 FLIM 寿命图像,大幅简化荧光寿命数据判读,方便科研人员快速解析样本内不同荧光信号的分布特征。


    •    TCSPC-时间相关单光子计数是荧光寿命成像领域高精度的核心检测技术,通过探测样品受激光脉冲激发后发射的单个光子,精准记录激光触发时刻与光子到达探测器的时间间隔,统计大量光子的时间信息,从而构建荧光衰减曲线,以此计算荧光基团的荧光寿命。该技术具备极高的时间分辨率与探测灵敏度,能够解析分子动力学、分子相互作用以及微环境变化等信息,是 FLIM 系统的底层核心。


    •    图像重建-FLIM 图像重建技术实现荧光寿命信号与空间位置信息的融合成像,系统可通过振镜扫描光束或者电动载台移动样品两种方式逐像素采集信号;数据采集卡作为核心枢纽,依托像素、行、帧三路时钟信号,将扫描空间坐标与 TCSPC 光子时序数据精准同步,采集的信号传输至 FLIM Studio 软件后,导入扫描区域、图像尺寸、XY 偏移等空间参数,完成图像重建,最终还原样本内荧光分子的空间分布与寿命信息,得到完整 FLIM 显微图像。


    •    FCS-荧光相关光谱是用于研究与定量分子动力学的单分子检测技术,常搭配共聚焦系统使用。激光聚焦形成极小的观测体积,荧光分子在进出该观测区域时会产生荧光强度波动;系统持续采集荧光信号,通过统计计算信号的自相关函数,解析相关曲线即可获得观测区域内荧光分子的平均数量、扩散系数等关键信息。依托 FLIM Labs 采集卡可快速采集荧光波动信号,能够独立完成 FCS 检测,也可与 FLIM 荧光寿命测量联合开展多维度分子表征。


主要研究成果:

    •    微纳米塑料检测应用    

FLIM Labs 与罗马大学合作开发了这套基于荧光寿命分析(FLA)的便携式检测系统,依托 445nm 脉冲激光器、SPAD 单光子探测器与 FLIM 数据采集卡,通过 TCSPC 采集光子衰减信号,结合相量分析实现无标记识别;该方案无需显微镜,USB 供电便于现场检测,可检出不同粒径、不同浓度的聚苯乙烯微纳米塑料,对聚苯乙烯微纳级塑料检出限低至 0.01 mg/mL,利用塑料自身自发荧光得到专属相量指纹图谱,实现微纳米塑料的定性识别与浓度评估,为环境中微纳米塑料污染现场监测提供全新解决方案。

    •    胰腺癌早期检测       

LaserBlood 项目联合多家科研与医疗机构,依托 FLIM Labs 荧光寿命分析技术,开发基于纳米粒子的无创液体活检血液检测方案。通过识别纳米探针标记疾病标志物的荧光寿命指纹,实现胰腺癌全病程信号检出,目标打造适用于人群大规模筛查的体外诊断方法,有望大幅降低胰腺癌死亡率。

    •    药物质量控制        

在药品质控与纳米药物分析领域,FLIMLabs 的荧光寿命分析方案能够对药物载体的物理化学状态进行快速、可视化表征。通过采集荧光衰减信号,并结合相量图分析区分不同寿命组分,从而识别脂质体中药物存在的多种状态及其比例。该方法可有效区分不同生产批次间的纳米药物差异,揭示药物泄漏、载体结构变化和成分稳定性问题,为脂质体、纳米药物、注射剂及复杂药物递送系统的质量一致性评价提供高灵敏度检测手段。

    •    药物和疫苗疗效评估      

FLIM可实现无标记、无创的细胞代谢检测,依托 NAD (P) H、FAD 这类细胞内源代谢辅酶的荧光寿命信号,直接反映糖酵解、氧化磷酸化等代谢通路变化,用于评估药物与疫苗作用效果。在三阴性乳腺癌细胞的研究中,通过监测代谢辅酶寿命,直观判断药物是否起效,无需额外荧光标记,是新药、疫苗研发阶段评价药效、解析分子作用机制的有力工具。

    •    农产品检测       

将荧光寿命检测技术应用于农业与食品安全领域,依托植物叶绿素本身的荧光衰减信号,可快速评估植株光合效率,识别除草剂、干旱等各类胁迫对作物造成的影响。整套设备体积小巧、操作门槛低,既可独立使用完成田间快速检测,也能集成到现有农业检测仪器中;适配垂直农业等新型种植场景,实现农作物生长状态、抗逆性的现场快速筛查,助力农产品品质管控与农业可持续生产。

    •    细胞代谢      

FLIM 可实现无标记细胞代谢成像,通过检测内源 NADH 的荧光寿命区分游离态与蛋白结合态 NADH:正常细胞内NADH多与蛋白结合,偏向氧化磷酸化;肿瘤细胞中游离NADH占比升高,糖酵解代谢增强。借助相量分析法,无需复杂曲线拟合,快速将荧光寿命数据转换为二维相图,计算得到代谢指数,定量表征细胞代谢重编程状态。代谢指数越高代表糖酵解占主导,越低则代表氧化代谢占优,非常适合肿瘤生物学研究,直观观测细胞能量通路的转变。

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