-
Электронная почта
info@tvscope.cn
-
Телефон
15261811715
-
Адрес
Гиперразмерность
Beijing Chaoweijing Biotechnology Co., Ltd
Выпущен миниатюрный двухфотонный микроскоп с миллиметровым полем зрения
Дата:2025-05-28Читать:2
20 сентября 2023 года команда Чэн Хэпин - Ван Айминя из Пекинского университета опубликовала в научном журнале Optics Express Online исследование под названием « Millimeter field - of - view miniature two - photon microscopy for brain imaging in freely moving mice», в котором раскрываются принципы проектирования и характеристики изображения FHIRM - LF, миниатюрный двухфотонный микроскоп с миллиметровым полем зрения. Миниатюрный двухфотонный микроскопический зонд, включающий в себя микрообъективы с низким увеличением, сканирующие зеркала с большим полем зрения, небольшие углы наклона MEMS и т. Д., Весит всего 2,5 г, а поле зрения изображения достигает 1000 × 788 мкм2, что обеспечивает мощный инструмент наблюдения для изучения динамических функций нейронов мозга в парадигме свободного поведения мелких животных. Чжао Чунчжу, младший научный сотрудник Института перспективных технологий Пекинского университета, является первым автором статьи, а Ван Аймин и Ву Рунлун из Пекинского университета являются соавторами статьи.
Снимок статьи
Высококачественные данные в миллиметровом диапазоне
Типичный миниатюрный однофотонный микроскоп известен своим миллиметровым полем обзора, в то время как миниатюрный двухфотонный микроскоп имеет больше преимуществ с точки зрения разрешения изображения, глубины и способности к стратификации. Последний миниатюрный двухфотонный микроскоп FHIRM - LF с горизонтальным полем обзора миллиметрового уровня позволяет объединить эти два преимущества. Проектируя объективы с низким увеличением, сканирующие зеркала с большим полем зрения и уменьшая угол наклона MEMS, FHIRM - LF достигает 1000 × 788 мкм2Изображение поля зрения. Используя этот микроскопический зонд, автор в 1000 × 788 мкм2Изображения с высоким разрешением нейронов, дендритов и дендритных шипов коры головного мозга мышей наблюдались в поле зрения (рисунок 1).
Рисунок 1. a) Изображение зонда FHIRM - LF; b) В 1000 × 788 мкм2В поле зрения, трезвые мыши коры головного мозга GCaMP6s выражают нейронные изображения*c) Трезвость Thy1 - YFPH Генетически модифицированные мыши с изображением дендритов коры головного мозга и дендритных шипов.
Высококачественное изображение большого поля зрения под GRIN Lens
В микроскопическом изображении, переданном GRIN Lens с помощью градиентной линзы преломления, аберрация, введенная GRIN Lens, значительно снижает качество изображения. Чтобы проверить эффективность зонда FHIRM - LF под GRIN Lens, авторы наблюдали нейроны гиппокампа у свободно движущихся мышей с помощью ретрансляционных изображений GRIN Lens (рисунок 2). В условиях, когда поле зрения зонда изображения составляет 1000 × 788 мкм2, а частота кадров изображения - 9 Гц и 600 × 512 пикселей, эффективное поле зрения GRIN Lens по - прежнему составляет около 900 × 788 мкм2, хотя диапазон поля зрения изображения несколько ограничен из - за собственного гало - эффекта GRIN Lens. Используя GRIN Lens для записи изображений подсектора CA1 на задней стороне гиппокампа у свободно движущихся мышей, этот зонд изображений FHIRM - LF обеспечивает высококачественный сбор данных о кальциевых переходных состояниях в общей сложности около 400 нейронов со средним значением сигнала и шума 9,2 и 98% нейронов с переходным значением сигнала и шума кальция более 3.
Рисунок 2. ретрансляционное изображение CA1 задней стороны гиппокампа у свободно движущихся мышей с помощью GRIN Lens диаметром 1 мм. Используя FHIRM - LF для непрерывной записи изображений свободных мышей в течение 18,3 минут, на рисунке показано 395 фрагментов нейронов иКа2 +Следы, и показывает эти нейроны кальция переходное отношение сигнала к шуму.
Свободный зум глубиной до 500 мкм при миллиметровом поле зрения
Сверхразмерная миниатюрная двухфотонная микроскопическая система оснащена усовершенствованным модулем ETL с осевым зумом. Используя принцип жидкой линзы, миниатюрный двухфотонный микроскоп обеспечивает одновременную запись изображений нейронов в различных функциональных слоях коры головного мозга. В сочетании со съемным модулем ETL диапазон осевого зума FHIRM - LF для зонда с большим полем обзора увеличен до 500 мкм, что обеспечивает сбор 1000 × 788 × 500 мкм при визуализации коры головного мозга мышей3Объемы нейронных изображений (рисунок 3). И после установки модуля ETL с переменным фокусом двухфотонная микроскопическая визуализация все еще приближается к теоретическому дифракционному пределу, сохраняя разрешение изображения неизменным.
Рисунок 3. FHIRM - LF в сочетании со съемным модулем ETL для трезвой коры мыши 1000 × 788 × 500 мкм3Трехмерное объемное изображение.