DCS-120 MACRO FLIM 系统

宏观物体的 FLIM
代谢成像
扫描区域直径达 15 毫米
紫外线增强光学器件
两个完全并行的 TCSPC FLIM 通道
通过bh 的多维 TCSPC 流程进行记录
提供快速 FLIM
通过快速振镜扫描
通过二向色或偏振分光镜进行通道分离
可单独选择的针孔和滤波器
一个或两个BDL-SMN或BDS-SMps 二极管激光器
通过带 AOTF 的超连续激光器进行可调激发
两个完全平行的共焦检测通道
两个HPM-100-40 GaAsP混合探测器
可选：两个HPM-100-06混合探测器，IRF 宽度 <20 ps FWHM
可选：用于近红外 FLIM 的HPM-100-50混合探测器
可选：两个 HPM-100-06 混合探测器，IRF 宽度 <20 ps FWHM多波长 FLIM
卓越的时间分辨率：电 IRF 宽度 3.5 ps FWHM
时间通道宽度低至 405 fs
百万像素 FLIM，高达 2048 x 2048 像素，256 个时间通道
同步 FLIM / PLIM
宽带版本，与可调谐激光器兼容
电子针孔对准
可选：通过电动样品台进行空间镶嵌 FLIM

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说明

DCS-120 MACRO 型 DCS 系统可直接扫描扫描仪焦平面内的物体。可对 15 毫米大小的物体进行成像，分辨率约为 25 微米。与DCS-120 共焦 FLIM系统一样，DCS-120MACRO 使用ps 二极管激光器激发、振镜快速扫描、共焦检测和bh 的多维 TCSPC 技术进行 FLIM，以高时间分辨率、高空间分辨率和高灵敏度记录荧光寿命图像。DCS-120 MACRO 系统具有快速光束扫描和高灵敏度的特点，可用于活体成像。DCS-120 的功能包括在两个完全平行的波长通道中同时记录 FLIM 或稳态荧光图像、激光波长复用、时间序列 FLIM、时间序列记录、Z-Stack FLIM、磷光寿命成像（PLIM）和荧光寿命瞬态扫描（FLITS）记录。其应用重点是荧光团与其分子环境的相互作用引起的寿命变化。典型的应用包括离子浓度测量、FRET 实验、代谢成像、快速生理效应成像和植物生理学。

规格

选定规格
原理	快速振镜激光扫描、去扫描共焦检测 (DC) 和 bh 的多维 TCSPC FLIM 技术
激发	ps脉冲激光器，光纤耦合
扫描速率、像素停留时间	低至约 1 μs/pixel
一般操作模式	TCSPC FLIM： 2 个（多）光谱或偏振通道时间序列、Z-堆栈、马赛克（x,y,z,时间）。激发波长多路复用 FLITS（荧光寿命-瞬态扫描） PLIM （磷光寿命成像）与 FLIM 同时进行、单点荧光和磷光衰减 *可选配外部样品移动硬件
扫描头
光学原理	快速振镜激光扫描
激光输入	两个独立输入，光纤耦合
光学激光功率控制	连续 ND 滤光片轮控制
激光输入要求	光纤耦合，带直径为 12 毫米的准直器。
激光功率调节，光学	通过中性密度滤光片轮连续可变
探测器输出	两个输出，探测器直接连接
主要分光镜型号	无需对准的可交换式分色镜：提供长通、多波段、宽波段和多光子选项
二级分光镜轮	三个二向色分光镜，偏振分光镜，100% 到通道 1，100% 到通道 2
针孔	每个通道都有独立的针孔轮
针孔对准	电子，通过压电微动平台
针孔尺寸	11 个针孔，从约 0.5 到 10 AU
发射滤波器	每个通道串联两个滤波器滑块
扫描区域	直径达 15 毫米
扫描控制
原理	硬件控制精密激光扫描，快速回扫，实现快速采集
帧尺寸	帧扫描 16 x 16 至 4096 x 4096 像素，行扫描 16 至 4096 像素
X 扫描	连续扫描或逐个像素扫描、
Y 扫描	逐行扫描
电子激光功率控制	软件控制带有模拟调制输入的激光器
激光多路复用	帧、行、像素和像素内。需要软件控制激光功率。
光束消隐	回扫期间和扫描停止时。需要软件控制激光功率。
帧频/扫描速度	自动选择最快速率或手动选择
扫描区域定义	交互式扫描区域选择、硬件缩放 + 偏移。
快速预览功能	是
光束驻留功能	是，交互式测量点选择。
TCSPC 系统
TCSPC / FLIM 模块	SPC-180NX	SPC-QC-104
并行 TCSPC / FLIM 通道数	典型值2	典型值2
电子时间分辨率	1.6 ps RMS / 3.5 ps FWHM	16 ps RMS / <39 ps FWHM
定时精度 /	1.1 ps	11 ps
最小时间通道宽度	405 fs	4 ps
饱和计数率	12 MHz	40 MHz，活动通道共享。
激光复用同步	最多 4 个激光波长
记录多波长数据	通过路由功能在 16 个通道中同时进行
实验触发功能	TTL，用于根据外部信号启动实验
TCSPC 系统的操作模式	硬件预分析成像光子事件流（FIFO）成像用于相关性、长时间尺度强度（MCS）的点测量马赛克成像、时间序列成像多探测器操作、激光多路复用操作、循环和重复功能、自动保存功能可选配外部样品移动硬件
软件
数据采集软件	bh SPCM、用于集成外部设备的 bh LabVIEW
扫描仪控制软件	集成在 SPCM 中，bh LabVIEW 用于集成外部设备
操作系统	Windows 10 / 11 64 位
数据分析软件	bh SPCImage NG
数据分析原理	MLE 拟合（GPU 辅助处理）
函数模型	IRF 卷积单、双或三分量指数衰变可选择考虑不完全衰减偏移分量模型
IRF 建模	拟合衰变数据的合成 IRF 函数、从数据中自动提取 IRF 或测量 IRF
激发源
共焦 FLIM	1 至 4 ps 二极管激光器
可用波长	375 纳米至 785 纳米
重复率	20、50、80 MHz 和 CW
脉冲宽度	40 ps 至 100 ps
探测器
共焦检测器	直接耦合到扫描头
标准探测器	HPM-100-40 混合探测器，带 GaAsP 阴极，250 至 720 nm，最适合与 ns 寿命的染料一起使用
可选项	HPM-100-06 探测器，FWHM IRF 宽度 <20 ps，220 至 650 nm，最适合用于 ps 寿命的自发荧光研究
可选	HPM-100-50 检测器，波长 400 至 900 nm，最适合长波长荧光研究
可选	MW-FLIM GaAsP 多波长探测器

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文件

The bh TCSPC Handbook
10th edition, September 2023

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数据表

db-dcs-macro-v03.pdf

bh FLIM 系统的应用领域是分子成像。典型的应用包括离子浓度、pH值或局部粘度成像，通过 FRET 进行蛋白质相互作用实验，以及通过 NADH 和 FAD 的荧光衰减结合氧气测量进行代谢成像。在这些应用中，bh FLIM 系统具有高灵敏度、高时间分辨率、高定时稳定性，并能将多指数衰减曲线分解为各个组成部分。其他优势还包括能够记录毫秒级的快速生理效应 FLIM，以及同时记录多个激发和发射波长。

应用

应用说明

原则

DCS-120 MACRO 系统的原理

DCS-120 MACRO 系统直接在 DCS-120 共焦扫描头的主像平面上扫描宏观样品。原理如下图所示。

两束不同波长的激光通过单模光纤注入扫描仪。组合激光束由两个快速移动的振镜扫描。扫描透镜将激光束聚焦到扫描仪前方的一个图像平面上。在扫描物体时，该平面与样品表面重合。当振镜改变光束角度时，激光焦点就会在样品上扫描。样品中激发的荧光被扫描透镜准直后，由振镜去扫描，并通过主二向分光镜与激发光分离。荧光光束进一步被分成两个光谱或偏振分量，并聚焦到针孔中。通过针孔的光被送入HPM-100-40 或 HPM-100-06 混合探测器。在最大扫描振幅（最小变焦）下，系统扫描的图像区域约为 15 x 15 毫米。DCS MACRO 的空间分辨率约为 20 微米，可以获得清晰度极高的图像。为了充分利用扫描仪的分辨率，FLIM 数据的记录像素可达 20248 x 2048。时间通道的数量可从 64 到 4096 之间选择，建议选择 1024。下图是一个示例。

FLIM 数据采集
FLIM 数据采集采用 bh 的多维 TCSPC 流程。它基于单个荧光光子的检测、激光脉冲周期内光子时间的确定、光子检测时激光束在扫描区域内的位置，以及扫描坐标和激光脉冲周期内时间的三维光子分布。另请参阅DCS-120 共焦 FLIM 系统原理。
详情请参阅《DCS-120 共焦和多光子 FLIM 系统手册》和《bh TCSPC 手册》。

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