站在共聚焦成像與雙光子顯微術(shù)的上
尼康的A1R MP 是一款擁有獨(dú)到技術(shù)的雙光子顯微成像系統(tǒng),不僅具備高分辨率檢流計(jì)式掃描器(galvanometer scanner),而且還配備了高速共振式掃描器(resonant scanner)。掃描速率在512 X 512像素水平下高達(dá)到30幀/秒;在帶狀掃描模式下可達(dá)420幀/秒。新型四通道NDD探測(cè)器(non-descanned detectors)具有更高的探測(cè)效率、更低的暗電流以及更寬的響應(yīng)光譜,可以對(duì)譜線相近的熒光探針進(jìn)行實(shí)時(shí)光譜拆分與識(shí)別,并大大提高熒光圖像的對(duì)比度。此功能對(duì)于雙光子顯微鏡非常重要,因?yàn)樵陔p光子成像時(shí)一般只能使用單一的激發(fā)波長(zhǎng),往往不可避免地造成自發(fā)熒光以及發(fā)射光譜的重疊。
高達(dá)420幀/秒成像速率的共振掃描鏡
尼康所*的共振掃描技術(shù),較之于非共振的普通掃描器,大幅提高了寬視場(chǎng)掃描速率,達(dá)到了點(diǎn)掃描成像的快速率420幀/秒(512X32)。同時(shí)在512X512分辨率下亦可以實(shí)現(xiàn)30pfs的成像速度(FOV:18mm)。利用多光子顯微術(shù)專用的NDD探測(cè)器,可以對(duì)非常厚的標(biāo)本進(jìn)行深部快速成像。尼康的光學(xué)同步(optical pixel clock)技術(shù)充分保證了超高速圖像的均勻性和穩(wěn)定性。
A1R MP+超高速共振掃描頭發(fā)出的飛秒脈沖紅外激光激發(fā)生物體血管內(nèi)的血細(xì)胞,使用3個(gè)獨(dú)立的顏色通道,以30fps速度拍攝的三張連續(xù)熒光圖像中捕捉到血細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。
箭頭表示示蹤的白細(xì)胞細(xì)胞核的移動(dòng)情況。
三個(gè)熒光探針同時(shí)被激發(fā),為細(xì)胞核 (藍(lán)色)、血管內(nèi)皮細(xì)胞(綠色)和血漿(紅色)成像。
長(zhǎng)波超快激光與超高速共振掃描頭結(jié)合使用,能有效減小圖像失真,可實(shí)現(xiàn)生物分子的時(shí)間分辨多光子成像。
圖像分辨率512*512像素,圖像采集速度:每秒30幀,物鏡:水浸物鏡60×
合作拍攝者 Satoshi Nishimura 博士,PRESTO,東京大學(xué),TSBMI,心血管醫(yī)學(xué)系,日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)提供。Japan Science and Technology Agency提供。
高靈敏度NDD深部成像
尼康新開發(fā)的多光子四通道NDD探測(cè)器能夠有效地進(jìn)行標(biāo)本深部的顯微成像。較普通探測(cè)器而言,NDD的感光元件面積更大,靈敏度更高,并安裝于距離物鏡后出光口(back aperture)最近的地方. 該配置有效地提高了對(duì)散射熒光的探測(cè)效率,具有更高的信噪比(S/N),對(duì)諸如活體組織等較厚的標(biāo)本的拍攝,具有比普通共聚焦顯微鏡更為清晰穩(wěn)定的圖像質(zhì)量。
四通道反射NDD 四通道透射NDD
活體小鼠大腦皮層深層成像
用開顱法研究H-line5周齡小鼠的大腦皮層??蓮牡讓拥奖韺涌吹降谖鍖颖磉_(dá)EYFP的椎體神經(jīng)元的完整樹突。此外還研究了更深區(qū)域白質(zhì)中的熒光信號(hào)。
左:三維重建圖像
右:z軸疊加圖像
上圖:距離表層25μm深度部位的第五層椎體細(xì)胞的表層樹突
中圖:第五層椎體細(xì)胞的基底樹突距離表層625μm
下圖:白質(zhì)中的熒光
激發(fā)波長(zhǎng):930nm 物鏡:CFI75復(fù)消色物鏡25×W MP(NA1.10WD2.0)
合作拍攝者:Tomomi Nemoto博士,北海道大學(xué)電子科學(xué)研究所;Shigenori Nonaka博士,國(guó)家基礎(chǔ)生物學(xué)研究所;Takeshi Lmamura博士,愛媛大學(xué)醫(yī)學(xué)研究生院。
小鼠大腦皮層多色成像
使用950nm紅外激光對(duì)麻醉YFP-H小鼠進(jìn)行成像,在3個(gè)通道中同時(shí)分別獲取兩個(gè)熒光信號(hào)和二次諧波產(chǎn)生(SHG)信號(hào)。
青色:硬腦膜的SHG信號(hào)
黃色:EYFP標(biāo)記的皮層第五層椎體神經(jīng)元
紅色:SRB標(biāo)記的血管
合作拍攝者:Ryosuke Kawakami博士,Terumasa博士,Tomomi Nemoto博士,北海道大學(xué)電子科學(xué)研究所。