Микроскоп сверхвысокого расширения NIKON NDD

Мультифотонный конфокальный лазерный микроскоп А1MP+ компании Nikon позволяет визуализировать сверхглубокую динамику в живых организмах со скоростью до 420 кадров в секунду.

Возможно использование инфракрасного лазера 1300 нм и нового детектора NDD, не требующего десканирования, на базе GaAsP с возможностью получения изображений на глубине свыше 1,4 мм

Информационная поддержка По всем возникающим вопросам

Сервисное обслуживание Диагностика, калибровка, поверка, расходные материалы

Доставка по РФ Транспортная компания, самовывоз, транспорт нашей компании

В случае мультифотонного возбуждения флуоресцентные излучения из глубоких тканей образца сильно рассеиваются, поэтому традиционный детектор, использующий точечную диафрагму, не может обеспечить получение ярких флуоресцентных изображений. Эпископический NDD детектор в A1 MP+/A1R MP+ расположен близко к задней апертуре объектива, что обеспечивает более эффективную регистрацию рассеянного сигнала от глубоких слоев тканей живых организмов. Использование этого четырехканального детектора в сочетании со специальными спектральными зеркалами и алгоритмом спектрального разделения компании Nikon исключает наложение спектров флуоресцентных зондов. При этом исключается фоновая автофлуоресценция, что обеспечивает получение высококонтрастного изображения глубоких слоев образца. При использовании диаскопического NDD детектора вместе с эпископическим NDD детектором можно получить более яркие изображения, благодаря регистрации как отраженных, так и прямых флуоресцентных сигналов.

Изображения глубоких зон коры головного мозга живых мышей

Кора головного мозга линии Н мыши в возрасте 5 недель была изучена методом открытого черепа. Вся форма дендрита пирамидальной клетки в слое V экспрессирующая EYEP была визуализирована от нижнего до поверхностного слоя. Кроме того, был также изучен флуоресцентный сигнал от белого вещества в более глубоких зонах.

Лазерные конфокальные микроскопы A1MP+/A1R MP+ обеспечивают быстрое и четкое получение изображений глубоких слоев ткани живых организмов, расширяя тем самым границы традиционных исследовательских методов применяемых в биологии.

Скорость получения изображений до 420 кадров/сек (512х32 пикселей) вместе с мультифотонным формированием изображений с использованием высокоэффективной оптики и резонансного сканера A1R MP+.

Получение изображений глубоких слоев ткани образца при помощи детекторов NDD, размещенных рядом с задней апертурой объектива.
Сверхчувствительные арсенид-фосфид галлиевые (GaAsP) NDD-детекторы позволяют получить изображений мозга мыши in vivo на глубине свыше 1,4 мм.

Функция автоматической юстировки лазера предусматривает быструю корректировку смещения инфракрасного лазерного луча после изменения длины волны многофотонного возбуждения.

Инфракрасный лазер подключается к микроскопу при помощи компактного оптического блока, содержащего акустооптический модулятор и выполняющего функции автоматической юстировкой лазера.

Совместимость с прямым и инвертированным микроскопами.

Обеспечивает получение оптимальных мультифотонных изображений при исследованиях мозга, других нейробиологических применений и получение in vivo изображений живых организмов.

Качество изображения

Эффективность флуоресценции увеличена на 30%, также увеличено отношение сигнал/шум.

В серии микроскопов А1 MP+ технология малого угла падения лучей применена впервые на дихроичных зеркалах, благодаря чему увеличен уровень флуоресценции на 30 %.

Для увеличения эффективности и предотвращения потери сигнала при обработке пиксельных данных системой оцифровки сигнала и при сбросе, в схеме процесса обработки изображений была реализована оригинальная разработка компании Nikon – технология двойной интегрированной обработки сигнала (DISP). Сигнал отслеживается в течение всего времени приема информации с пикселя, благодаря чему достигается чрезвычайно высокое соотношение сигнал/шум. Два интегратора работают параллельно во время считывания оптической информации, что позволяет избежать пропусков.

Принцип мультифотонного возбуждения

Когда одна флуоресцентная молекула поглощает одновременно два фотона (двухфотонное возбуждение), эффективность возбуждения пропорциональна квадрату интенсивности возбуждающего излучения.
Чтобы добиться мультифотонного возбуждения, используется импульсное излучение с высокой плотностью фотонов или интенсивности. Так как лазерное излучение представляет собой очень короткие (фемтосекунды) импульсы и достигает фокальной точки после прохождения через объектив, вероятность одновременного поглощения двух фотонов становится достаточно высокой.

В случае двухфотонного возбуждения эффективность возбуждения снижается обратно пропорционально четвертой степени расстояния от фокальной плоскости. В результате только флуоресцентные молекулы расположенные в пределах объема ограниченного дифракционным пределом объектива возбуждаются и могут флуоресцировать. Этот принцип позволяет использовать NDD детекторы где для достижения конфокальных результатов не требуется точечная диафрагма.
При прохождении через образец инфракрасное излучение поглощается и рассеивается меньше, чем видимые длины волн, поэтому возбуждающее излучение может легче проникать в глубокие слои ткани.

Так как двухфотонное возбуждение сильно ограничено дифракционным пределом фокального объема, исключается необходимость использования конфокальной точечной диафрагмы для устранения попадания флуоресцентного излучения из плоскостей вне фокуса на детектор. Таким образом, обеспечивается минимизация фотоповреждений образцов и создаются условия для регистрации флуоресцентного излучения от живых образцов. При использовании NDD детектора и системы предварительной компенсации дисперсии групповых скоростей, встроенной в мультифотонный лазер, можно получать флуоресцентные изображения более глубоких слоев ткани образцов, используя стандартный конфокальный метод.

Фемтосекундные импульсные лазеры

Когда импульсное излучение, длительностью около 100 фемтосекунд, проходит через оптику микроскопа (например, объектив), длительность импульса увеличивается из-за дисперсии групповых скоростей (изменение скорости при прохождении через стеклянную подложку), вызывая снижение пиковой мощности.
Чтобы предотвратить снижение пиковой мощности импульса, в фемтосекундных импульсных лазерах для мультифотонной микроскопии компании Nikon предусмотрены механизмы предварительной компенсации дисперсии групповых скоростей, которые восстанавливают исходную длительность импульса в образце. Механизмы предварительной компенсации были оптимизированы для оптической системы Nikon. Это позволяет получать яркие флуоресцентные изображения глубоких слоев ткани образцов при минимальной мощности лазера.