FLIM成像-成像新概想

HORIBA FLIMera相机是FLIM技术的一个新概想。它是一个宽场成像相机，而不是一个共焦点扫描系统，其利益是能够用单一的摄像技术在视频速度下钻研FLIM动态。

FLIMera 视频 (1:43)

概要：

• 每个像素的TCSPC架构可同时提供24,576衰减曲线

• 复杂的多组份寿命钻研

• 直接获取衰减动力学

• 可实现多达5个指数的衰减曲线分析

• EzTime Image --- 单一而**的软件界面

• 合用于复杂和精密的分子分析，如活细胞动力学钻研和疾病诊断的生物标志物检测

CMOS技术的进取推进了基于像素阵列的成像传感器的发展，每个像素基于一个功夫数字转换器（TDC），蕴含一个单光子雪崩光电二极管（SPAD）及其有关的电子计时装置。

这使得基于功夫有关单光子计数技术（TCSPC）的急剧（视频速度）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，选取40nm CMOS技术，被整合到一个宽视场表延荧鲜明微镜装置中。该传感器拥有13%的填充因子，每个18.4 x 9.2 μm的像素蕴含一个分辨率<40 ps的TDC。从而可同时进行24,576次荧光寿命丈量，每次丈量蕴含4,096个功夫段。通过专用固件和HORIBA EzTime Image软件，荧光强度和均匀寿命以及TCSPC成像丈量产生的相位图能够同时以视频（>30 fps）速度实时显示（图2）。

 图2：同时出现的四个数据集

操作模式

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

• 手动  – 用户起头和终场采集，提供TCSPC强度图像和用于寿命分析的FLIM数据。

• 按时– 用户界说采集的运行功夫，提供TCSPC强度图像和用于寿命分析的FLIM数据。

• 流向HDF5文件 – TCSPC数据能够在用户确定的功夫段内流向一个HDF5文件，蕴含了每个像素中每个光子的齐全纪录，无数据迷失，并可用于沉建帧以进行**衰减分析。

• 相位图 – 对直方图的补充，可能以相位图的大局实时显示和选择寿命数据，如图3所示。相位图必要使用尺度样品寿命进行初始校准。

图3：相位图 

使用尺度样品和FUN-1象征的酵母细胞展示其视频速度（图4）。

 图4：从FUN-1象征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极度高的分辨率和TCSPC的真实性。

FLIM 和 HORIBA

新鲜的像素内检测和计时技术实现了宽视场成像步骤，这大大削减了数据采集功夫，使动态事务的钻研成为可能。FlIMera为HORIBA在荧光丈量领域做出了贡献；它获得了驰名的物理学会贸易创新奖。

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