基于双光子荧光和二次谐波生成的鼠肠粘膜多光子显微成像

"基于双光子激发荧光和二次谐波生成的多光子显微成像技术在无创性观察活体组织结构和细胞形态方面具有显著优势。在这篇论文中，研究者利用多光子显微镜对未经固定和染色的新鲜小鼠肠道黏膜进行了微观结构成像，揭示了黏膜层中如柱状细胞、杯状细胞等主要成分的形态和分布。" 这篇论文探讨了多光子显微镜技术在小鼠肠道黏膜成像中的应用，特别是在不依赖外来对比剂的情况下，实现对活体组织的非侵入性观察。多光子显微镜（MPM）是利用两个或更多光子同时吸收诱导荧光发射和二次谐波产生的原理，这种技术相较于传统的单光子显微镜有以下几个关键优势： 1. 深度穿透：由于多光子效应通常在生物组织的光学焦点附近发生，因此MPM可以更深入地穿透组织，减少了散射和吸收的影响，使得活体深层组织的成像成为可能。 2. 高分辨率：MPM能提供亚细胞级别的高分辨率图像，对于观察细胞结构和组织微细结构非常有用。 3. 低毒性与非侵入性：无需使用外源性对比剂，降低了对生物样本的潜在毒性，并且成像过程对组织损伤极小，适合活体研究。 4. 自然对比：MPM能够利用组织内天然的荧光和二次谐波信号进行成像，如细胞核的DNA、胶原蛋白的二次谐波信号等，提供了丰富的组织信息。 论文中，研究者使用MPM对新鲜的小鼠肠道黏膜进行成像，展示了黏膜层中的各种细胞类型，如柱状细胞（负责吸收营养物质）和杯状细胞（分泌粘液，保护肠壁）。这些成像结果对于理解肠道健康、疾病的发生发展以及药物输送等方面的研究具有重要意义。此外，这项技术还可能应用于检测早期肠道病变，如炎症性肠病和肿瘤，为临床诊断提供新方法。 通过MPM技术，研究者能够观察到黏膜层的微细结构，包括细胞间的紧密连接、细胞骨架的分布以及细胞与基质的相互作用，这些信息对于揭示肠道黏膜的生理和病理状态至关重要。未来，这种技术有望与其他生物标记和分子成像技术结合，进一步提高对复杂生物过程的理解和研究。