3PA는 1PA 및 2PA 이상의 바이오 이미징에 몇 가지 잠재적 인 이점이 있습니다. 첫째, 3PA에 사용되는 더 긴 파장 광은 물과 헤모글로빈과 같은 조직 성분에 의해 덜 산란되고 흡수되기 때문에 3PA는 더 깊은 조직 침투를 제공 할 수있다. 둘째, 3PA는 여기 파장이 표적 분자의 흡수 스펙트럼과 일치하도록 정확하게 조정 될 수 있기 때문에 높은 선택성을 갖는 특정 분자에서 형광을 자극하는데 사용될 수있다. 셋째, 3PA 현미경에 사용되는 더 작은 초점 부피가 샘플에 대한 광표백 및 광 조정을 덜 초래하기 때문에 3PA는 더 높은 해상도 이미지를 생성 할 수 있습니다.
이러한 잠재적 장점에도 불구하고, 3PA는 몇 가지 도전으로 인해 여전히 바이오 이미징에 널리 사용되지 않습니다. 첫째, 3PA의 효율은 일반적으로 매우 낮으므로 생물학적 샘플을 손상시킬 수있는 높은 레이저 전력이 필요합니다. 둘째, 3PA의 여기 파장은 종종 자외선 (UV) 범위에 있으며, 이는 세포에 유해 할 수있다. 셋째, 적절한 3PA 프로브의 개발은 여전히 초기 단계에 있습니다.
이러한 과제가 극복됨에 따라 3PA는 바이오 이미징에 더 중요한 도구가 될 것입니다. 깊은 조직 침투, 높은 선택성 및 고해상도의 독특한 조합은 생체 내 영상화, 형광 공명 에너지 전달 (FRET) 및 초-해상도 현미경을 포함한 다양한 응용에 이상적입니다.
다음은 3PA가 바이오 이미징에 사용 된 방법에 대한 몇 가지 구체적인 예입니다.
* 3PA 현미경은 살아있는 마우스의 뇌의 혈관을 이미지화하는 데 사용되었습니다. 3PA 신호는 내피 세포, 혈관을 정렬하는 세포에 의해 특별히 취해진 형광 염료에 의해 생성되었다. 이 연구는 깊은 조직 구조의 생체 내 영상화에 대한 3PA의 잠재력을 보여 주었다.
* 3PA FRET는 살아있는 세포에서 단백질 상호 작용을 연구하는 데 사용되었습니다. 이 기술에서, 2 개의 상이한 형광 염료가 두 가지 상이한 단백질에 부착된다. 단백질이 상호 작용할 때, 염료가 서로 가까워지고 하나의 염료로부터의 3PA 신호가 다른 염료로 옮겨진다. 이를 통해 연구원들은 실시간으로 그리고 높은 공간 해상도로 단백질 상호 작용을 모니터링 할 수 있습니다.
* 3PA 초수-해상도 현미경은 100 나노 미터 미만의 해상도를 갖는 세포의 구조를 이미지화하는데 사용되었다. 이 기술은 3PA 현미경의 고해상도를 자극 된 방출 고갈 (STED) 현미경 및 광 활성화 된 국소화 현미경 (PAMP)과 같은 기술의 수퍼 해상도 기능과 결합합니다.
이 예는 바이오 이미징에 대한 3PA의 잠재력을 보여줍니다. 3PA와 관련된 도전이 극복됨에 따라이 기술은 생물 의학 연구 및 임상 진단의 다양한 응용에 점점 더 중요해질 것입니다.
