蛍光強度減衰形状顕微鏡

分子の色の科学的研究において、蛍光強度減衰形状顕微鏡法（FIDSAM）は、パルス励起後の蛍光発光の時間発展を利用して励起された発色団の減衰統計を分析する蛍光顕微鏡技術です。^[1] FIDSAMの主な用途は、特定の発色団のターゲット信号から非特異的な自己蛍光背景信号を区別することです。

FIDSAM 法は、測定された蛍光信号に寄与する異なる分子の数を分析します。等方性の環境にある純粋な蛍光染料溶液を想定した場合、個々のエミッターは区別できません。したがって、それらは同じ蛍光放出統計に従い、パルス励起後の蛍光放出の時間変化は、次の単一指数関数的減衰関数によって記述できます。

${\displaystyle F(t)=Ae^{-t/\tau }}$

ここで、= 励起後の初期蛍光強度、= 減衰定数（蛍光寿命）です。 ${\displaystyle A}$${\displaystyle \tau}$

対照的に、自己蛍光背景は多数の個々のエミッターで構成され、個々のエミッターは個々のエミッション統計に従います。したがって、時間発展は多数の個々の減衰統計の合計をサンプリングし、次のように記述できます。

${\displaystyle F(t)=\sum (A_{1}e^{-t/\tau _{1}})}$。

FIDSAM 技術は、時間相関単一光子計数 (TCSPC)測定に基づいており、記録された蛍光減衰の単一指数挙動からの偏差の程度を分析します。これは、記録された蛍光強度減衰を、機器応答関数と畳み込まれた単一指数減衰関数でフィッティングすることによって実現されます。次のステップでは、フィッティング手順のエラー値 が抽出され、その逆数値が元の強度値に掛けられます。このようにして、自己蛍光バックグラウンドに由来し、したがってエラー値の増加を示す蛍光信号は、比較的大きな数で除算されますが、1 付近の小さなエラー値を示すターゲット分子からの蛍光信号は、小さな数で除算され、ほとんど影響を受けません。 ${\displaystyle \chi^{2}}$

通常、FIDSAM 技術は顕微鏡画像化に適用されます。測定プロトコルは蛍光寿命画像化顕微鏡法 (FLIM)と同じですが、読み出しパラメータは異なります。FLIM では特性減衰定数が導出されますが、FIDSAM ではエラー値を介して蛍光強度減衰の形状を分析します。このため、FIDSAM は本質的に、発色団の個々の化学的環境によって発生することが多い蛍光寿命の変動に依存せず、特定のサンプル体積内の寄与するエミッターの等方性の分析に依存します。