### Nikon Eclipse TI系列显微镜的关键技术与应用
#### 一、总览
Nikon Eclipse TI系列显微镜是一款先进的倒置研究显微镜，专为高质量活细胞成像而设计。该系列显微镜提供了多种高级配件和技术，如TIRF（全内反射荧光）成像、白光TIRF、倾斜光荧光成像以及FRET（福斯特共振能量转移）等技术，极大地提高了成像质量，并拓宽了研究领域。
#### 二、关键技术解析
##### 1. TIRF成像
**定义与原理**：TIRF是一种能够实现高对比度表面成像的技术，它通过将激发光源（通常是激光）以高于临界角的角度照射到样本上，在样本表面产生一种称为“蒸发波”的现象。这种蒸发波仅在样本表面附近的极小范围内（约100纳米）产生显著的荧光信号，从而有效抑制来自样本深层的背景噪音。
**应用实例**：例如，在图示中展示的盖玻片样本界面的TIRF图像与整个细胞的荧光图像叠加，可以看到单分子水平上的细节。这一技术非常适合用于观察细胞膜附近蛋白质的动态变化或分子间的相互作用。
##### 2. 白光TIRF成像
**特点与优势**：
- **多模式成像**：尼康独特的白光TIRF系统支持多种荧光观察方式，包括白光TIRF、倾斜光荧光以及使用汞灯的荧光成像。
- **高信噪比**：通过限制激发深度，白光TIRF能够获得比传统的荧光成像更高的信噪比。
- **更深层次观察**：倾斜光荧光技术通过增大入射光线的角度，使得观察范围延伸至盖玻片附近的更深层次。
**应用场景**：白光TIRF适用于多种样本类型的成像，特别适用于需要同时观察多个标记物的研究。
##### 3. FRET技术
**定义与原理**：FRET是一种利用能量传递机制来测量两个分子之间距离的技术。当两个荧光基团距离足够近时（通常小于10纳米），一个基团（供体）会将激发能转移到另一个基团（受体），导致供体的荧光减弱，而受体则发出荧光。通过测量荧光强度的变化，可以间接推断出分子之间的相对位置和距离。
**应用案例**：在时间序列成像中，通过同时使用两个不同波长的荧光滤镜塔，可以同时捕捉不同波长的图像，进而实现对荧光强度比率的精确测量。这对于采用FRET技术分析分子间相互作用以及开发检测细胞内钙离子浓度变化的分子传感器具有重要意义。
#### 三、创新功能与扩展性
##### 1. 多层次结构设计
Ti显微镜采用了多层次结构设计，支持双荧光滤镜塔分层配置，这允许用户同时连接后端口和侧端口的相机进行成像。这样的设计不仅提高了成像效率，还确保了数据采集的准确性。
##### 2. 高数值孔径物镜
Nikon Eclipse TI系列显微镜配备有高数值孔径(Numerical Aperture, NA)的TIRF物镜，这使得激光能够在大于临界角的角度下引入，从而实现真正的TIRF效果。这意味着可以在非常接近样本表面的地方产生强烈的蒸发波，进一步提高成像的分辨率和对比度。
#### 四、总结
Nikon Eclipse TI系列显微镜凭借其独特的技术特点和创新设计，成为了现代生物科学研究中的重要工具。无论是对于基础生物学研究还是药物开发等领域，该系列显微镜都能够提供精准且高质量的成像解决方案。通过对TIRF、白光TIRF以及FRET等技术的应用，科学家们能够更深入地理解生命过程中的微观机制，推动科学进步。
