黑色素瘤是澳大利亞最危險的皮膚癌之一，確診后五年內死亡率為85%。其在澳大利亞的發病率不僅是世界上理想的，而且在持續上升。現在每年會診斷出11000例新發黑色素瘤的病例，預計到2020年會達到每年15000例。皮膚癌與細胞代謝異常有關，如果能在皮膚癌的早期鑒定出來，可以采取治療措施防止其進入致命的轉移期。最近的先進光學技術發展使得皮膚癌的早期診斷能力大大加強。這樣的早期診斷成像技術包括反射共聚焦顯微鏡，多光子顯微鏡，光學相干成像，拉曼光譜和多模式成像技術。在過去十年中，熒光壽命成像（FLIM）與多光子顯微鏡聯用在表征/診斷皮膚疾病，特別是黑素細胞病變方面具有很大的優勢。
FLIM是一種獨特的工具，能夠測量和區分單個細胞內煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）的游離和蛋白質結合形式的百分比。NADH及其磷酸化形式NADPH是參與細胞能量產生的天然輔酶。 NADH和NADPH的還原形式的熒光壽命取決于與蛋白質的結合。結合的NADH壽命在1.2ns至4ns的范圍內，未結合的NADH壽命在約300ps至500ps的范圍內。結合和未結合的NADH的濃度比取決于代謝的類型：當細胞處于氧化磷酸化狀態時，結合/未結合比例高于糖酵解狀態。因此，衰變成分的相對幅度隨著代謝的類型而變化，平均熒光壽命也隨之變化。由于正常細胞優先運行氧化磷酸化，而腫瘤細胞運行糖酵解，熒光衰減參數的相應變化具有區分健康細胞和腫瘤細胞的潛力。NADH熒光壽命與NADH / FAD氧化還原比值相結合還可以用于預測乳腺癌的藥物反應。
由于未結合的NADH壽命在約300ps至500ps的范圍內，我們需要儀器響應函數（IRF）低于這個熒光壽命范圍的探測器。Becker&Hickel最近的實驗表明，使用SPC-150N和SPC-150NX TCSPC模塊加上HPM-100-06和-07檢測器所得到的IRF寬度小于20 ps。 這樣快速的IRF不會干擾熒光衰減，數據分析中通常的反卷積過程實際上變成了一個簡單的曲線擬合。

可以看到試驗中檢測系統的時間分辨率非常好。熒光的發生發生在不到兩個時間通道上，表明IRF的確短于20 ps，這樣顯著提高了NADH FLIM的準確性。 IRF不再干擾快速熒光成分的衰變時間。
來自昆士蘭大學的研究者同樣結合多光子顯微鏡與FLIM利用細胞內自發熒光來監測代謝輔酶NADH的游離和蛋白結合形式的量的比例的成像。他們使用同基因黑色素瘤小鼠模型檢測單一表皮細胞代謝狀態的變化，作為監測腫瘤生長進展的代謝標記。通過三個不同的黑色素瘤病變生長階段與正常的皮膚進行對比，他們發現隨著固體黑素瘤腫瘤的生長自由結合的NADH比率顯著增加，同時NADH的短壽命和長壽命組分保持不變。這些結果表明FLIM能夠快速，非侵入性和敏感地評估黑色素瘤進展，揭示其作為黑色素瘤檢測診斷工具的潛力，并作為黑色素瘤分期的輔助手段。

上圖：不同小鼠黑色素瘤階段的NADH的游離和蛋白結合形式的比率以及熒光壽命。
德國Becker&Hickl GmbH公司，時間相關單光子計數技術的優秀廠商，成立于1993年，從創立之初便推出了革命性的時間相關單光子計數器，速度比傳統的TCSPC技術快了上百倍。經過多年的發展，在用戶實驗需求的推動下，B&H公司提供了多維TCSPC技術，能夠在短暫的實驗過程中得到多維光子分布信息，如時間、波長、空間坐標、熒光壽命等等。在生命科學領域成功與各大顯微鏡公司合作，提供基于共聚焦顯微鏡的熒光壽命成像系統（FLIM）。另外，B&H公司也擁有自主開發的共聚焦顯微FLIM系統，而且能夠提供皮秒激光器、探測器及相關實驗控制模塊，產品種類豐富，應用領域廣泛，極其適用單光子探測，熒光壽命成像等相關實驗。
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