Двухфотонная микроскопия (TPM) произвела революцию в области визуализации биологических объектов, обеспечив возможность получения изображений глубоких слоев тканей с высоким разрешением при сниженном уровне фотообесцвечивания и фотоповреждения. В данном обзоре рассматриваются взаимодополняющие методы нелинейно-оптической визуализации, такие как двухфотонная флуоресцентная микроскопия (TPF), микроскопия на основе генерации второй гармоники (SHG) и микроскопия с регистрацией времени жизни флуоресценции (FLIM); их совместное использование позволяет получать структурную, молекулярную и метаболическую информацию. Обзор начинается с описания основных принципов, аппаратуры и возможностей двухфотонной флуоресцентной микроскопии и FLIM. Далее рассматривается развитие SHG-микроскопии: от традиционной визуализации на основе генерации второй гармоники до методов, использующих поляризационный анализ, круговой дихроизм и поляриметрию Стокса-Мюллера. Затем обсуждаются области биомедицинского применения этих взаимодополняющих методов, а также стратегии мультимодальной визуализации, объединяющие структурные, молекулярные и функциональные данные. В совокупности эти методы представляют собой универсальный и быстро развивающийся инструментарий визуализации, обладающий значительным потенциалом для прогресса в биомедицинских исследованиях, диагностике заболеваний и прецизионной медицине.
Лаборатория лазерного молекулярного имиджинга и машинного обучения
Laboratory of Laser Molecular Imaging and Machine Learning