有許多方法可以實現(xiàn)快速光柵掃描,例如使用振鏡進行快速2D掃描,以及將振鏡與可調(diào)電動透鏡相結(jié)合進行快速3D掃描。而可調(diào)電動式鏡頭由于機械慣性的限制,無法在軸向快速切換焦點,影響成像速度?,F(xiàn)在它可以被空間光調(diào)制器(SLM)取代。遠程對焦也是實現(xiàn)3D成像的一種手段,如圖2所示。LSU模塊中,掃描振鏡水平掃描,ASU模塊包括物鏡L1和反射鏡M,通過調(diào)整M的位置實現(xiàn)軸向掃描該技術(shù)不僅可以校正主物鏡L2引入的光學(xué)像差,還可以進行快速軸向掃描。為了獲得更多的神經(jīng)元成像,可以通過調(diào)整顯微鏡的物鏡設(shè)計來放大FOV。然而,大NA和大FOV的物鏡通常很重,不能快速移動以進行快速軸向掃描,因此大FOV系統(tǒng)依賴于遠程聚焦、SLM和可調(diào)電動透鏡。多光子顯微鏡已經(jīng)被生物學(xué)家普遍的運用于實驗中。美國模塊化多光子顯微鏡Ultima 2P Plus
多光子激光掃描顯微鏡行業(yè)發(fā)展,世界多光子激光掃描顯微鏡產(chǎn)業(yè)主要布局在德國和日本,德國是以徠卡顯微系統(tǒng)和蔡司為,而日本以尼康和奧林巴斯公司為,2020年,上述企業(yè)占據(jù)著世界多光子激光掃描顯微鏡市場64.44%的市場份額,其發(fā)展戰(zhàn)略左右著多光子激光掃描顯微鏡市場的走向。目前世界市場對多光子激光掃描顯微鏡的需求在增長,中國市場這方面的需求增長更快,未來五年多光子激光掃描顯微鏡市場的發(fā)展在中國將具有很大的發(fā)展?jié)摿?。美國模塊化多光子顯微鏡Ultima 2P Plus多光子顯微鏡在基礎(chǔ)科學(xué)和臨床診斷領(lǐng)域的應(yīng)用范圍正在持續(xù)增長。
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(jié)構(gòu)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(jīng)元活動。 為了在每個像素的停留時間內(nèi)收集足夠的信號,需要更高的脈沖能量。 復(fù)雜的行為通常涉及大規(guī)模的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),這些網(wǎng)絡(luò)既有本地連接,也有遠程連接。 為了將神經(jīng)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(jīng)元的活動。 大腦中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將在幾十毫秒內(nèi)處理輸入的刺激。 為了理解這種快速神經(jīng)元動力學(xué),MPM需要快速成像神經(jīng)元的能力。 快速MPM方法可分為單束掃描技術(shù)和多束掃描技術(shù)。
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(jīng)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(shù)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。多光子顯微鏡可以進行深層成像,且具有三維成像的能力,可以應(yīng)用于拍攝不透明的厚樣品。
對于兩個遠距離(相距1-2mm以上)的成像部位,通常采用兩個**的路徑進行成像;對于相鄰區(qū)域,通常使用單個物鏡的多個光束進行成像。多光束掃描技術(shù)必須特別注意激發(fā)光束之間的串?dāng)_,這可以通過事后光源分離或時空復(fù)用來解決。事后光源分離法是指分離光束以消除串?dāng)_的算法;時空復(fù)用法是指同時使用多個激發(fā)光束,每個光束的脈沖在時間上被延遲,使不同光束激發(fā)的單個熒光信號可以暫時分離。引入的光束越多,可以成像的神經(jīng)元越多,但多束會導(dǎo)致熒光衰減時間重疊增加,從而限制了分辨信號源的能力;并且復(fù)用對電子設(shè)備的工作速度要求很高;大量的光束也需要較高的激光功率來維持單束的信噪比,這樣容易導(dǎo)致組織損傷。多光子顯微鏡市場集中,由于投產(chǎn)生產(chǎn)的成本較高,技術(shù)難度大,目前涌現(xiàn)的新企業(yè)不多。美國多光子顯微鏡設(shè)備
多光子顯微鏡使用高能量鎖模脈沖激光器。美國模塊化多光子顯微鏡Ultima 2P Plus
2020年,TonmoyChakraborty等人提出了加速2PM軸向掃描速度的方法[2]。在光學(xué)顯微鏡中,物鏡或樣品緩慢的軸向掃描速度限制了體成像的速度。近年來,通過使用遠程聚焦技術(shù)或電調(diào)諧透鏡(ETL)已經(jīng)實現(xiàn)了快速軸向掃描。但遠程對焦時對反射鏡的機械驅(qū)動會限制軸向掃描速度,ETL會引入球差和高階像差,無法進行高分辨率成像。為了克服這些限制,該小組引入了一種新的光學(xué)設(shè)計,可以將橫向掃描轉(zhuǎn)換為無球面像差的軸向掃描,以實現(xiàn)高分辨率成像。有兩種方法可以實現(xiàn)這種設(shè)計。***個可以執(zhí)行離散的軸向掃描,另一個可以執(zhí)行連續(xù)的軸向掃描。如圖3a所示,特定裝置由兩個垂直臂組成,每個臂具有4F望遠鏡和物鏡。遠程聚焦臂由振鏡掃描鏡(GSM)和空氣物鏡(OBJ1)組成,另一個臂(稱為照明臂)由浸沒物鏡(OBJ2)組成。兩個臂對齊,使得GSM與兩個物鏡的后焦平面共軛。準直后的激光束經(jīng)偏振分束器反射進入遠程聚焦臂,由GSM進行掃描,使OBJ1產(chǎn)生的激光焦點可以進行水平掃描。美國模塊化多光子顯微鏡Ultima 2P Plus
因斯蔻浦(上海)生物科技有限公司成立于2019-05-27,是一家專注于nVista,nVoke,3D bioplotte,invivo的****,公司位于中山北路1759號浦發(fā)廣場D座803。公司經(jīng)常與行業(yè)內(nèi)技術(shù)**交流學(xué)習(xí),研發(fā)出更好的產(chǎn)品給用戶使用。公司主要經(jīng)營nVista,nVoke,3D bioplotte,invivo等產(chǎn)品,我們依托高素質(zhì)的技術(shù)人員和銷售隊伍,本著誠信經(jīng)營、理解客戶需求為經(jīng)營原則,公司通過良好的信譽和周到的售前、售后服務(wù),贏得用戶的信賴和支持。Inscopix,envisionTEC,rokit,piezosleep,stoeltingco,unipick,neuronexus,scientifica,alphaomega,divescope,invivo嚴格按照行業(yè)標準進行生產(chǎn)研發(fā),產(chǎn)品在按照行業(yè)標準測試完成后,通過質(zhì)檢部門檢測后推出。我們通過全新的管理模式和周到的服務(wù),用心服務(wù)于客戶。因斯蔻浦(上海)生物科技有限公司依托多年來完善的服務(wù)經(jīng)驗、良好的服務(wù)隊伍、完善的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和強大的合作伙伴,目前已經(jīng)得到儀器儀表行業(yè)內(nèi)客戶認可和支持,并贏得長期合作伙伴的信賴。