一個分子一次吸收一個光子從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)，當(dāng)受高光子密度入射光激發(fā)，一個分子一次可吸收多個光子，即多光子激發(fā)。多光子激光掃描顯微鏡，基于多光子激發(fā)原理制造而成，屬于高端熒光顯微鏡，具有成像穿透深度深、光學(xué)切片能力強(qiáng)、三維分辨率高等特點，樣本觀察能力更為優(yōu)秀。
多光子激光掃描顯微鏡是在激光掃描共聚焦顯微鏡的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，1997年，美國伯樂（Bio-Rad）推出全球首臺雙光子激光掃描顯微鏡，此后，多光子激光掃描顯微鏡行業(yè)開始發(fā)展，進(jìn)入布局企業(yè)逐漸增多。
多光子激光掃描顯微鏡采用脈沖激光器作為光源，常見的是飛秒激光器，峰值功率高；利用波長較長的紅外激光激發(fā)熒光，紅外激光對生物組織穿透力強(qiáng)；采用多光子激發(fā)熒光分子，只激發(fā)焦點附近的熒光，定位準(zhǔn)確。
多光子激光掃描顯微鏡具有光散射小、可對生物組織深層進(jìn)行層析成像、深層成像信噪比好、對活性標(biāo)本殺傷極小、可長時間觀察活細(xì)胞、適合多標(biāo)記復(fù)合測量、三維分辨率高、可獲得高質(zhì)量圖像等特征，適用于活組織、厚切片樣本研究領(lǐng)域。
多光子激光掃描顯微鏡可以廣泛應(yīng)用在生物學(xué)研究、神經(jīng)學(xué)研究、組織學(xué)與胚胎學(xué)研究、醫(yī)學(xué)成像、單分子探測等方面，包括觀察腦組織切片神經(jīng)細(xì)胞、腦皮層毛細(xì)血管網(wǎng)、腦細(xì)胞鈣動力學(xué)、胚胎發(fā)育過程等，并進(jìn)行成像，可將獲得的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，且可實現(xiàn)三維方向的微加工，除了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域外，還可以應(yīng)用到電子、材料等領(lǐng)域。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2024-2029年中國多光子激光掃描顯微鏡行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測報告》顯示，預(yù)計2023年，全球多光子激光掃描顯微鏡市場規(guī)模約為1.95億美元，預(yù)計2023-2029年將以7.8%的年復(fù)合增長率增長，到2029年市場規(guī)模將達(dá)到3.06億美元；預(yù)計2023年，中國多光子激光掃描顯微鏡市場規(guī)模約為2866萬美元，預(yù)計2023-2029年將以9.6%的年復(fù)合增長率增長，到2029年市場規(guī)模將達(dá)到4962萬美元。
新思界
行業(yè)分析人士表示，在全球范圍內(nèi)，多光子激光掃描顯微鏡生產(chǎn)商主要有卡爾蔡司（Carl Zeiss AG）、奧林巴斯（Olympus Corporation）、徠卡（Leica Microsystems）、尼康（Nikon Corporation）、布魯克（Bruker）、索雷博（Thorlabs）、Femtonics、Scientifica、Sutter Instrument、LaVision BioTec等。在我國，2018年由中國科學(xué)院蘇州醫(yī)工所研制出了雙光子顯微鏡、雙光子-STED顯微鏡。
