FLIM成像-成像新概念

HORIBA FLIMera相机是FLIM技术的一个新概念。它是一个宽场成像相机,而不是一个共焦点扫描系统,其优点是可以用简单的摄像技术在视频速率下研究FLIM动态。

FLIMera 视频 (1:43)

事业部: 科学仪器

产品分类: 荧光光谱仪

概要:

 

CMOS技术的进步促进了基于像素阵列的成像传感器的发展,每个像素基于一个时间数字转换器(TDC),包含一个单光子雪崩光电二极管(SPAD)及其相关的电子计时装置。

这使得基于时间相关单光子计数技术(TCSPC)的快速(视频速率)荧光寿命测定在每个像素中得以独立实现(图1)。

图1:SPAD和TDC对

一个192 x 128像素的图像传感器,采用40nm CMOS技术,被整合到一个宽视场外延荧光显微镜装置中。该传感器具有13%的填充因子,每个18.4 x 9.2 μm的像素包含一个分辨率<40 ps的TDC。从而可同时进行24,576次荧光寿命测量,每次测量包含4,096个时间段。通过专用固件和HORIBA EzTime Image软件,荧光强度和平均寿命以及TCSPC成像测量产生的相位图可以同时以视频(>30 fps)速率实时显示(图2)。

 图2:同时呈现的四个数据集

 

操作模式

FLIMera是为配合HORIBA高度直观的EzTime Image软件使用而设计的。该软件用于FLIMera的控制、数据采集和分析。FLIMera提供4种操作模式。

 

图3:相位图 

 

使用标准样品和FUN-1标记的酵母细胞展示其视频速率(图4)。


 图4:从FUN-1标记的酵母细胞寿命视频中提取的一系列图像 https://youtu.be/1Fu7VOCsHuA

 

 图5 a: DeltaFLEX液体样品的衰减

 

图5 b:来自24,578个SPAD像素中的一个的衰减,显示了FLIMera非常高的分辨率和TCSPC的真实性。

FLIM 和 HORIBA

新颖的像素内检测和计时技术实现了宽视场成像方法,这大大减少了数据采集时间,使动态事件的研究成为可能。FlIMera为HORIBA在荧光测量领域做出了贡献;它获得了著名的物理学会商业创新奖。