布魯克多光子顯微鏡研究

來源: 發(fā)布時間:2023-04-05

神經科學重要的研究工具-多光子顯微鏡作為神經科學重要的研究工具,近年來發(fā)展快速,品牌也眾多。我們通常都是在一間開著冷氣的房間里的超大防震臺上見過這樣一套設備。臺面上復雜的光路也讓我們在使用中小心翼翼,生怕弄壞了哪里而無從修復。你是否想象過一臺放在書桌邊上就能使用的多光子顯微鏡,一臺跟普通顯微鏡一樣操作簡便的多光子顯微鏡,一臺不用擔心會碰壞的多光子顯微鏡,一臺可以在不同實驗室之間搬來搬去的多光子顯微鏡,一臺可以從任意角度進行觀察掃描的多光子顯微鏡?滔博生物TOP-Bright是一家集研發(fā),生產,銷售于一體的專注于神經科學產品及致力于向高校、科研機構等領域提供實驗室一體化方案的高科技企業(yè)。業(yè)務服務范圍已遍布至全國各地幾百家實驗室。目前公司主營產品是享譽全球的國際品牌和產品,這些儀器設備都是科學研究所必備且不可替代的基礎儀器雙光子顯微鏡采用長波長激發(fā)。布魯克多光子顯微鏡研究

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    2020年,TonmoyChakraborty等人提出了一種加快2PM軸向掃描速度的方法[2]。在光學顯微鏡中,物鏡或樣品的緩慢軸向掃描速度限制了體積成像的速度。近年來,通過使用遠程聚焦技術或電可調諧透鏡(ETL)已經實現(xiàn)了快速軸向掃描;但是,遠程聚焦中反射鏡的機械驅動會限制軸向掃描速度,ETL會引入球面像差和更高階像差,從而無法進行高分辨率成像。為了克服這些局限性,該組引入了一種新穎的光學設計,能將橫向掃描轉換為可用于高分辨率成像的無球差的軸向掃描。該設計有兩種實現(xiàn)方式,第一種能夠執(zhí)行離散的軸向掃描,另一種能夠進行連續(xù)的軸向掃描。具體裝置如圖3a所示,由兩個垂直臂組成,每個臂中都有一個4F望遠鏡和一個物鏡。遠程聚焦臂包含一個檢流掃描鏡(GSM)和一個空氣物鏡(OBJ1),另一個臂(稱為照明臂)由一個水浸物鏡(OBJ2)構成。將這兩個臂對齊,以使GSM與兩個物鏡的后焦平面共軛。準直的激光束被偏振分束器反射到遠程聚焦臂中,GSM對其進行掃描,進而使得OBJ1產生的激光焦點進行橫向掃描。 嚙齒類多光子顯微鏡系統(tǒng)利用多光子顯微鏡的光遺傳學操作能力,我們可以對某類神經元的ji活和失活進行高精度的操作。

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現(xiàn)代分子生物學技術的迅速發(fā)展和科技的進步,特別是隨著后基因組時代的到來,人們已經能夠根據需要建立各種細胞模型,為在體研究基因表達規(guī)律、分子間的相互作用、細胞的增殖、細胞信號轉導、誘導分化、細胞凋亡以及新的血管生成等提供了良好的生物學條件。然而,盡管人們利用現(xiàn)有的分子生物學方法,已經對基因表達和蛋白質之間的相互作用進行了深入、細致的研究,但仍然不能實現(xiàn)對蛋白質和基因活動的實時、動態(tài)監(jiān)測。在細胞的生理過程中,基因、尤其是蛋白質的表達、修飾和相萬作用往往發(fā)生可逆的、動態(tài)的變化。目前的分子生物學方法還不能捕獲到蛋白質和基因的這些變化,但獲取這些信息對與研究基因的表達和蛋白質之間的相互作用又至關重要。因此,發(fā)展能用于、動態(tài)、實時、連續(xù)監(jiān)測蛋白質和基因活動的方法是非常必要的。

對于雙光子(2P)成像,散焦和近表面熒光激發(fā)是兩個相對較大的深度限制因素,而對于三光子(3P)成像,這兩個問題**減少。  然而,由于熒光團的吸收截面遠小于2P,三光子成像需要更高的脈沖能量才能獲得與2P相同激發(fā)強度的熒光信號。  功能性3P顯微鏡比結構性3P顯微鏡要求更高,后者需要更快的掃描速度以便及時采樣神經元活動。  為了在每個像素的停留時間內收集足夠的信號,需要更高的脈沖能量。  復雜的行為通常涉及大規(guī)模的大腦神經網絡,這些網絡既有本地連接,也有遠程連接。  為了將神經元的活動與行為聯(lián)系起來,需要同時監(jiān)測* * *分布的超大型神經元的活動。  大腦中的神經網絡將在幾十毫秒內處理輸入的刺激。  為了理解這種快速神經元動力學,MPM需要快速成像神經元的能力。  快速MPM方法可分為單束掃描技術和多束掃描技術。  全球多光子顯微鏡主要生產地區(qū)分析,包括產量、產值份額等。

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因斯蔻浦(上海)生物科技有限公司 雙光子顯微鏡的基本原理是:在高光子密度的情況下,熒光分子可以同時吸收 2 個長波長的光子,在經過一個很短的所謂激發(fā)態(tài)壽命的時間后,發(fā)射出一個波長較短的光子;其效果和使用一個波長為長波長一半的光子去激發(fā)熒光分子是相同的。雙光子激發(fā)需要很高的光子密度,為了不損傷細胞,雙光子顯微鏡使用高能量鎖模脈沖激光器。這種激光器發(fā)出的激光具有很高的峰值能量和很低的平均能量,其脈沖寬度只有 100 飛秒,而其周期可以達到 80至100兆赫茲。在使用高數值孔徑的物鏡將脈沖激光的光子聚焦時,物鏡的焦點處的光子密度是比較高的,雙光子激發(fā)只發(fā)生在物鏡的焦點上,所以雙光子顯微鏡不需要共聚焦***,提高了熒光檢測效率。多光子顯微鏡作為一種研究微觀結構和功能的技術,在眾多領域得到了普遍的應用。嚙齒類多光子顯微鏡代理

多光子顯微鏡的分辨率比傳統(tǒng)的單光子共聚焦要低的多。布魯克多光子顯微鏡研究

快速光柵掃描有多種實現(xiàn)方式,使用振鏡進行快速2D掃描,將振鏡和可調電動透鏡結合在一起進行快速3D掃描,但可調電動透鏡由于機械慣性的限制在軸向無法快速進行焦點切換,影響成像速度,現(xiàn)可使用空間光調制器(SLM)代替。遠程聚焦也是一種實現(xiàn)3D成像的手段,如圖2所示。在LSU模塊中,掃描振鏡進行橫向掃描,ASU模塊包括物鏡L1和反射鏡M,通過調控M的位置實現(xiàn)軸向掃描。該技術不僅可以校正主物鏡L2引入的光學像差,還可以進行快速的軸向掃描。想要獲得更多神經元成像,可以通過調整顯微鏡的物鏡設計來擴大FOV,但是具有大NA和大FOV的物鏡通常重量較大,無法快速移動以進行快速軸向掃描,因此大型FOV系統(tǒng)需要依賴于遠程聚焦、SLM和可調電動透鏡。布魯克多光子顯微鏡研究

因斯蔻浦(上海)生物科技有限公司是一家從事nVista,nVoke,3D bioplotte,invivo研發(fā)、生產、銷售及售后的服務型企業(yè)。公司坐落在中山北路1759號浦發(fā)廣場D座803,成立于2019-05-27。公司通過創(chuàng)新型可持續(xù)發(fā)展為重心理念,以客戶滿意為重要標準。公司主要經營nVista,nVoke,3D bioplotte,invivo等產品,產品質量可靠,均通過儀器儀表行業(yè)檢測,嚴格按照行業(yè)標準執(zhí)行。目前產品已經應用與全國30多個省、市、自治區(qū)。我們以客戶的需求為基礎,在產品設計和研發(fā)上面苦下功夫,一份份的不懈努力和付出,打造了Inscopix,envisionTEC,rokit,piezosleep,stoeltingco,unipick,neuronexus,scientifica,alphaomega,divescope,invivo產品。我們從用戶角度,對每一款產品進行多方面分析,對每一款產品都精心設計、精心制作和嚴格檢驗。因斯蔻浦(上海)生物科技有限公司嚴格規(guī)范nVista,nVoke,3D bioplotte,invivo產品管理流程,確保公司產品質量的可控可靠。公司擁有銷售/售后服務團隊,分工明細,服務貼心,為廣大用戶提供滿意的服務。