Fluorescence lifetime that provides information on the fluorophore and local environment is one of the important parameters in the field of medical and life sciences. Two-photon fluorescence lifetime imaging (TP-FLIM) microscopy with a high wavelength pulsed laser stimulates fluorophore by two-photon to obtain fluorescence. TPFLIM is being studied in diagnosing various diseases like atherosclerosis and cancer due to its high penetration depth, safety, high resolution, and strong against photobleaching. Most studies use a high laser repetition rateabout ~80MHz, however, it can affect the fluorescence, penetration depth, and photodamage/bleaching. This study suggests a method to find the proper pulse repetition rate of TP-FLIM microscopy with AMD method by finding out the relationship of repetition rate and system performance. The method is represented by accuracy, precision, phototoxicity, and signal to noise ratio with a controlled repetition rate with simulation and experiment. Finally, the high-quality of tissue images can be obtained by optimal system.
형광 수명은 물질의 종류, 생화학 환경 정보를 가지고 있어 생명과학 및 의과학 분야에서 중요한 파라미터로 사용된다. 이광자 형광 수명 현미경은 높은 파장의 펄스 레이저 자극을 통해 형광 수명을 측정하는 현미경으로 생체 조직에 대한 높은 침투 깊이, 안전성을 가지며 높은 분해능을 가지고 광표백, 광손상에 강한 특성을 가진다. 이광자 형광수명 현미경은 사람의 피부, 심혈관 등 다양한 분야에서 연구되고 있다. 대부분의 이광자 형광수명 현미경은 Ti:Sapphire 펨토초 레이저를 기반으로 80MHz의 높은 레이저 펄스 반복률을 사용하고 있다. 이는 형광 신호의 저하, 광독성 등 고품질의 이미지를 얻는데 제약을 가지고 있다. 본 연구는 AMD 방법을 이용한 이광자 형광 수명 현미경을 이용해서 레이저 펄스 반복률에 따라 정확성, 정밀성, 광표백 그리고 신호 대 잡음 비 등의 측정을 통해 반복률과 현미경의 성능의 관계를 파악한다. 적절한 반복률을 찾을 수 있는 방법을 컴퓨터 시뮬레이션과 실제 샘플을 이용한 실험을 통해 제시하고 최적 조건의 시스템에서 조직 이미지를 획득한다.