在生物成像中,我司多光子顯微鏡具有清(清晰),,快(快速),,深(深層),活這四個(gè)方面,。結(jié)合了多光子上轉(zhuǎn)化材料以及時(shí)間編碼的結(jié)構(gòu)光超分辨技術(shù),,實(shí)現(xiàn)了快速(50MHz的掃描速度),超分辨(超衍射極限)成像,。作為一種新的高速,,超高分辨率的成像系統(tǒng),MUTE-SIM可以幫助我們對快速運(yùn)動的生物圖像進(jìn)行分辨率高的成像,。盡管關(guān)于深度成像的應(yīng)用我們沒有進(jìn)一步展示,,但是結(jié)合1560nm近紅外光相對于可見光更佳的穿透性,我們相信該技術(shù)將有利于對生物組織進(jìn)行高速,,超分辨,高深度地成像,,有助于生物影像學(xué)的發(fā)展,。滔博生物TOP-Bright是一家集研發(fā),生產(chǎn),,銷售于一體的專注于神經(jīng)科學(xué)產(chǎn)品及致力于向高校,、科研機(jī)構(gòu)等領(lǐng)域提供實(shí)驗(yàn)室一體化方案的高科技企業(yè),。業(yè)務(wù)服務(wù)范圍已遍布至全國各地幾百家實(shí)驗(yàn)室。目前公司主營產(chǎn)品是享譽(yù)全球的國際品牌和產(chǎn)品,這些儀器設(shè)備都是科學(xué)研究所必備且不可替代的基礎(chǔ)儀器,。 多光子顯微鏡中,,極短的激光脈沖聚焦在樣品上的緊密點(diǎn)上,激發(fā)熒光團(tuán)產(chǎn)生圖像,。靈長類多光子顯微鏡數(shù)據(jù)采集
多光子激發(fā)掃描顯微成像系統(tǒng)的不足,。只能對熒光成像。如果樣品包括能夠吸收激發(fā)光的色團(tuán),,如色素,,樣品可能受到熱損傷。分辨率略有降低,,雖然可以通過同時(shí)利用共焦的小孔得到改善,,但是信號會有損耗。受昂貴的超快激光器限制,,多光子掃描顯微鏡的成本較高,。多光子激發(fā)顯微鏡應(yīng)用舉例。動物和腦片神經(jīng)細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能,、動物腦皮層的成像,、胚胎發(fā)育過程的長時(shí)間動態(tài)觀測、多光子激發(fā)光解籠,、細(xì)胞內(nèi)微區(qū)鈣動力學(xué),、多光子激發(fā)自發(fā)熒光、其它應(yīng)用,。布魯克多光子顯微鏡單分子成像定位多光子顯微鏡的發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢,。
根據(jù)阿貝成像原理,許多光學(xué)成像系統(tǒng)是一個(gè)低通濾波器,,物平面包含從低頻到高頻的信息,,透鏡口徑會限制高頻信息通過,只允許一定的低頻通過,,因此丟失了高頻信息會使成像所得圖像的細(xì)節(jié)變模糊,,降低分辨率。對于三維成像來說,,寬場照明時(shí)得到的信息不僅包含物鏡焦平面上樣品的部分信息,,同時(shí)還包含焦平面外的樣品信息。由于受到焦平面外的信息干擾,,常規(guī)熒光顯微鏡無法獲得層析圖像,。三維結(jié)構(gòu)光照明顯微鏡能夠提高分辨率、獲得層析圖像,是因?yàn)槔锰囟ńY(jié)構(gòu)的照明光能引入樣品的高頻信息,,當(dāng)結(jié)構(gòu)光的空間頻率足夠高時(shí),,只有靠近焦面的部分才能被結(jié)構(gòu)光調(diào)制,超出這一區(qū)域,,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蛘彰?,也就是只有焦面附近的有限區(qū)域具有相對完整的頻譜信息,離焦后,,高頻信息迅速衰減,,所以使用高頻結(jié)構(gòu)光照明可以區(qū)分焦面和離焦區(qū)域來獲得層析圖像。然后再通過軸向掃描可以獲取樣品不同深度的焦面圖像,,重建樣品的三維結(jié)構(gòu),。
對于雙光子(2P)成像而言,離焦和近表面熒光激發(fā)是兩個(gè)比較大的深度限制因素,,而對于三光子(3P)成像這兩個(gè)問題大大減小,,但是三光子成像由于熒光團(tuán)的吸收截面比2P要小得多,所以需要更高數(shù)量級的脈沖能量才能獲得與2P激發(fā)的相同強(qiáng)度的熒光信號,。功能性3P顯微鏡比結(jié)構(gòu)性3P顯微鏡的要求更高,,它需要更快速的掃描,以便及時(shí)采樣神經(jīng)元活動,;需要更高的脈沖能量,,以便在每個(gè)像素停留時(shí)間內(nèi)收集足夠的信號。復(fù)雜的行為通常涉及到大型的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),,該網(wǎng)絡(luò)既具有局部的連接又具有遠(yuǎn)程的連接,。要想將神經(jīng)元活動與行為聯(lián)系起來,需要同時(shí)監(jiān)控非常龐大且分布普遍的神經(jīng)元的活動,,大腦中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會在幾十毫秒內(nèi)處理傳入的刺激,,要想了解這種快速的神經(jīng)元動力學(xué),就需要MPM具備對神經(jīng)元進(jìn)行快速成像的能力,??焖費(fèi)PM方法可分為單束掃描技術(shù)和多束掃描技術(shù)。多光子顯微鏡可以更好的了解神經(jīng)信號之間復(fù)雜動態(tài)的編碼過程,。
多光子激發(fā)的特點(diǎn),。激發(fā)波長∶兩個(gè)或多個(gè)光子同時(shí)激發(fā),激發(fā)波長是單光子激發(fā)波長的兩倍或多倍(i.e.紅光能激發(fā)UV探針),。多光子激發(fā)∶依賴于多個(gè)光子同時(shí)到達(dá)的時(shí)間,。使用脈沖飛秒激光器(i.e.10-16 seconds),且能提供更高的峰值功率,。熒光限制在焦點(diǎn)處,,能滿足多個(gè)光子同時(shí)達(dá)到產(chǎn)生多光子吸收,。熒光強(qiáng)度正比于(激光強(qiáng)度)n。為什么使用飛秒激光器?多光子激發(fā)需要超快的激光器,,皮秒脈沖不能實(shí)現(xiàn)三光子激發(fā)。深度成像需要更高,、更窄脈沖輸出功率,。多光子激發(fā)光源處于近紅外區(qū),對細(xì)胞毒性和光漂白更小,。多光子激光掃描顯微鏡更能解決生物組織中深層物質(zhì)的層析成像問題, 擴(kuò)大了應(yīng)用范圍,。美國模塊化多光子顯微鏡峰值功率密度
雙光子熒光顯微鏡是結(jié)合了激光掃描共聚焦顯微鏡和雙光子激發(fā)技術(shù)的一種新技術(shù)。靈長類多光子顯微鏡數(shù)據(jù)采集
1,,光源,、光路高度整合通過精密的設(shè)計(jì),將飛秒激光器,、掃描振鏡,、PMT、濾光片組,,甚至是單光子熒光光路全套整合在一個(gè)不大的掃描頭(ScanHead)內(nèi),,無論掃描頭如何移動,掃描頭內(nèi)的光路都可以保持穩(wěn)定不變,,從而實(shí)現(xiàn)了超穩(wěn)定,、免維護(hù)的特點(diǎn)。2,,配合多維度,、高精度機(jī)械控制系統(tǒng)。掃描頭直接架設(shè)在一個(gè)多維運(yùn)動的機(jī)械裝置上,,可沿任意方向和角度移動掃描頭,,方便對動物樣本進(jìn)行多方位的掃描觀察。而這在常規(guī)方案的多光子顯微鏡上有很大的實(shí)現(xiàn)難度,,不但需要多個(gè)關(guān)節(jié)組合的光路導(dǎo)向機(jī)構(gòu),,并且在這些關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的時(shí)候,都冒著極大的光路偏移的風(fēng)險(xiǎn),,以至于在使用一段時(shí)間后都需要對光路進(jìn)行再次校準(zhǔn),,而這樣的問題在我司上則完全不會發(fā)生。3.一機(jī)多能,。 靈長類多光子顯微鏡數(shù)據(jù)采集