針對雙光子熒光顯微鏡的特點，從理論上分析雙光子成像特點，并搭建一套時間、空間分辨率高，能實時、動態、多參數測量的雙光子熒光顯微鏡系統。具體系統應實現∶（1）能對不同染料的雙光子熒光進行探測;（2）用特定染料對樣品標記以后，能實現雙光子熒光的三維成像;（3）通過實驗的研究，改進雙光子熒光顯微成像系統;（4）在保證成像質量的前提下，簡化整個系統，使得實驗操作方便、安全。單光子激發熒光的過程，就是熒光分子吸收一個光子，從基態躍遷到激發態，躍遷以后，能量較大的激發態分子，通過內轉換把部分能量轉移給周圍的分子，自己回到比較低電子激發態的比較低振動能級。處于比較低電子激發態的比較低振動能級像在生物醫學光學成像研究中顯示了較大的優勢。而在顯微成像中，雙光子熒光顯微鏡憑其獨有的優點，成為研究細胞結構和功能檢測的重要工具。1990年A.Mayer在Science上刊文展示了雙光子激光掃描熒光顯微鏡。模塊化多光子顯微鏡焦點激發

    繼首代小型化雙光子顯微鏡在國際上獲得小鼠自由行為過程中大腦神經元和突觸的動態圖像后，我們成功研制了第二代小型化雙光子顯微鏡。它具有更大的成像視野和三維成像能力，可以清晰穩定地對自由活動小鼠三維腦區的數千個神經元進行成像，實現對同一批神經元的一個月追蹤記錄。通過對微光學系統的重新設計系統的。微物鏡工作距離延長至1mm，實現無創成像。內嵌可拆卸的快速軸向掃描模塊，可采集深度180微米的3D體成像和多平面快速切換的實時成像。該掃描模塊由一個快速的電動變焦透鏡和一對中繼透鏡組成，在不同深度成像時可保持放大倍率恒定。其變焦模塊重量，研究人員可根據實驗需求自由拆卸。此外，新版微型化成像探頭可整體即時拔插，極大地簡化了實驗操作，避免了長周期實驗時對動物的干擾。在重復裝卸探頭同一批神經元時，視場旋轉角小于，邊界偏差小于35微米。 嚙齒類多光子顯微鏡準確定位多光子顯微鏡的分辨率比傳統的單光子共聚焦要低的多。

當激光光束焦點的位置在鏡面上，此時被反射的激光在無限空間中成為準直光束，并在OBJ2的焦平面上形成了一個激光光斑。同理，如果橫向掃描光束，則會形成遠離傾斜鏡鏡面的焦點，這又導致返回的光束會聚或發散，進而OBJ2能在軸向不同位置形成焦點，通過這種方式即能實現連續的軸向掃描。對于較小的傾斜角，聚焦沒有球差。該組在實驗中表征了這種將橫向掃描轉換為軸向掃描技術的光學性能，并使用它將光片顯微鏡的成像速度提升了一個數量級，從而可以在三個維度上量化快速的囊泡動力學。該組還演示了使用雙光子光柵掃描顯微鏡以12 kHz進行共振遠程聚焦，該技術可對大腦組織和斑馬魚心臟動力學進行快速成像，并具有衍射極限的分辨率。

多束掃描技術可以同時對神經元組織的不同位置進行成像該技術：對兩個遠距離（相距大于1-2 mm）的成像部位，通常使用兩條單獨的路徑進行成像；對于相鄰區域，通常使用單個物鏡的多光束進行成像。多光束掃描技術必須特別注意激發光束之間的串擾問題，這個問題可以通過事后光源分離方法或時空復用方法來解決。事后光源分離方法指的是用算法來分離光束消除串擾；時空復用方法指的是同時使用多個激發光束，每個光束的脈沖在時間上延遲，這樣就可以暫時分離被不同光束激發的單個熒光信號。引入越多路光束就可以對越多的神經元進行成像，但是多路光束會導致熒光衰減時間的重疊增加，從而限制了區分信號源的能力；并且多路復用對電子設備的工作速率有很高的要求；大量的光束也需要更高的激光功率來維持近似單光束的信噪比，這會容易導致組織損傷。多光子共聚焦掃描顯微鏡比雙光子共聚焦掃描顯微鏡具有更高的空間分辨率。

對兩個遠距離（相距大于1-2 mm）的成像部位，通常使用兩條單獨的路徑進行成像；對于相鄰區域，通常使用單個物鏡的多光束進行成像。多光束掃描技術必須特別注意激發光束之間的串擾問題，這個問題可以通過事后光源分離方法或時空復用方法來解決。事后光源分離方法指的是用算法來分離光束消除串擾；時空復用方法指的是同時使用多個激發光束，每個光束的脈沖在時間上延遲，這樣就可以暫時分離被不同光束激發的單個熒光信號。引入越多路光束就可以對越多的神經元進行成像，但是多路光束會導致熒光衰減時間的重疊增加，從而限制了區分信號源的能力；并且多路復用對電子設備的工作速率有很高的要求；大量的光束也需要更高的激光功率來維持近似單光束的信噪比，這會容易導致組織損傷。多光子激光掃描顯微鏡是建立在激光掃描顯微鏡技術基礎上的實驗方法，三維觀察上提供更的光學切片能力。模塊化多光子顯微鏡Ultima 2P Plus

多光子顯微鏡可以進行深層成像，且具有三維成像的能力，可以應用于拍攝不透明的厚樣品。模塊化多光子顯微鏡焦點激發

由于在重大工程、工業裝備和質量保證、基礎科研中，儀器儀表都是必不可少的基礎技術和裝備重點，除傳統領域的需求外，新興的智能制造、離散自動化、生命科學、新能源、海洋工程、軌道交通等領域也會產生巨大需求。中國的新型工業化進程，信息化和工業化融合的進一步加深，帶動各個工業領域對于nVista，nVoke，3D bioplotte，invivo等產品的需求。在國民經濟運行中，生物科技，醫藥科技領域內的技術開發、技術咨詢、技術服務、技術轉讓，實驗室設備、儀器儀表、醫療器械、計算機、軟件及輔助設備銷售，計算機數據處理，貨物及技術進出口業務。 成像平臺： 1. Inscopix自由活動超微顯微成像系統 2. DiveScope多通道內窺鏡系統 3. 雙光子顯微鏡 動物行為學平臺： 1. PiezoSleep無創睡眠檢測系統 2. 自身給藥、條件恐懼、斯金納、睡眠剝奪、跑步機、各類經典迷宮等 神經電生理： 1.NeuroNexus神經電極 2.多通道電生理信號采集系統 3.膜片鉗系統 4.AO功能神經外科臨床電生理平臺 顯微細胞： 1. UnipicK單細胞挑選及顯微切割系統 科研/臨床級3D打印 1. 德國envisionTEC 3D Bioplotter生物打印機 2. 韓國Invivo醫療級生物打印機等。等設備是提高勞動生產率的倍增器，對國民經濟有著巨大的作用和影響力。美國商業部地區技術和標準研究院（NIST）提出的報告稱：美國90年代儀器儀表工業產值只占工業總產值的4%，但它對國民經濟（GNP）的影響面卻達到66%。盡管在我國相關政策的引導和支持下，我國儀器儀表行業得到了飛速發展。但是從銷售整體上看，我國的儀器儀表行業還是落后于國際水平的。重點技術缺乏、高精尖產品嚴重依賴進口、儀器儀表產品同質化嚴重、生產工藝落后、研發能力弱、精度不高等問題的凸顯，為儀器儀表行業的發展帶來了嚴峻的挑戰。模塊化多光子顯微鏡焦點激發