Mikä on kahden fotonin fluoresenssimikroskopia
Kaksifotonivirityksen perusperiaate on: korkean fotonitiheyden tapauksessa fluoresoivat molekyylit voivat absorboida kaksi pitkäaaltoista fotonia samanaikaisesti ja emittoida lyhyemmän aallonpituisen fotonin lyhyen ns. viritetyn tilan elinajan jälkeen. . ; vaikutus on sama kuin käytettäessä fotonia, jonka aallonpituus on puolet pitkästä aallonpituudesta, fluoresoivan molekyylin virittämiseen. Kahden fotonin heräte vaatii korkean fotonitiheyden. Jotta solut eivät vahingoittuisi, kaksifotonimikroskoopissa käytetään korkean energian tilalukittuja pulssilasereita. Tämän laserin lähettämällä laserilla on korkea huippuenergia ja alhainen keskienergia, sen pulssin leveys on vain 100 femtosekuntia ja sen taajuus voi olla 80-100 megahertsiä. Käytettäessä suuren numeerisen aukon objektiivilinssiä pulssilaserin fotonien tarkentamiseen, fotonitiheys objektiivin polttopisteessä on suurin ja kahden fotonin viritys tapahtuu vain objektiivin polttopisteessä, joten kaksifotonimikroskooppi ei tarvitse konfokaalista neulanreikää, mikä parantaa fluoresenssitunnistuksen tehokkuutta.
Yleisissä fluoresenssiilmiöissä viritysvalon alhaisesta fotonitiheydestä johtuen fluoresoiva molekyyli voi absorboida vain yhden fotonin samanaikaisesti ja lähettää sitten fluoresoivan fotonin säteilysiirtymän kautta, joka on yksifotonifluoresenssi. Fluoresenssiviritysprosessissa, jossa käytetään laseria valonlähteenä, voi esiintyä kahden fotonin tai jopa monifotonifluoresenssia. Tällä hetkellä käytetyn viritysvalonlähteen intensiteetti on korkea ja fotonitiheys täyttää kahta fotonia samanaikaisesti absorboivien fluoresoivien molekyylien vaatimukset. Yleislaseria käytettäessä viritysvalonlähteenä fotonitiheys ei vieläkään riitä synnyttämään kahden fotonin absorptioilmiötä. Yleensä käytetään femtosekunnin pulssilaseria, jonka hetkellinen teho voi olla megawatin luokkaa. Siksi kahden fotonin fluoresenssin aallonpituus on lyhyempi kuin viritysvalon aallonpituus, mikä vastaa virityksen tuottamaa vaikutusta puolella viritysaallonpituudesta.
