目錄:北京超維景生物科技有限公司>>微型化三光子顯微鏡>> SUPERNOVA-3000微型化三光子顯微鏡 自由行為動物 深腦成像
| 產地類別 | 國產 | 應用領域 | 醫療衛生,生物產業,制藥/生物制藥 |
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產品簡介
微型化三光子顯微鏡 自由行為動物 深腦成像SUPERNOVA-3000搭配新穎的光學構型設計的微型化三光子探頭，有效增加散射熒光的收集效率,達到臺式三光子成像深度的極限，并且掃描速度快，成像效果清晰。SUPERNOVA-3000的出現，使得神經科學的研究人員將可以在保留完整的大腦皮層結構投影的前提下，對例如涉及海馬或紋狀體結構等，大腦皮層及皮層下方腦區之間的神經網絡進行深入研究。
產品特點
Go Deeper / 更深
利用五階非線性效應以及穿透力更強的激發熒光（1300 nm），一舉突破此前微型化多光子顯微鏡的成像深度極限。
顯微鏡激發光路可以穿透整個小鼠大腦皮層和胼胝體，實現對小鼠海馬CA1亞區形態及功能的直接觀測記錄。神經元鈣信號成像深度可達1.2 mm，血管成像深度可達1.4 mm。
More Freedom / “戴"著跑的顯微鏡
? 2.2g新型微型化探頭
微型化探頭通過新型內嵌阿貝聚光鏡復合式光學構型，體積僅2 × 1.6 × 0.9 cm3，實現飛秒激光脈沖無畸變傳輸、高質量激光匯聚、高效率熒光收集和激發。開創性的將三光子光學組件高度集成在一個微型化探頭內。同時外殼使用超輕金屬，重量僅2.2g，既輕盈又堅固，搭配電動變焦模塊、定制光纖、光屏蔽GaAsP PMT，保證了對自由運動小鼠深腦神經活動的高穩定性、高分辨成像。
圖5. 微型化三光子探頭
? 激光傳導光纖--空芯光子帶隙光纖
SUPERNOVA-3000系列光纖均具有準單模傳輸、低損耗、低非線性、低色散、高激光器損傷閾值的特點。高效率傳輸1300 nm飛秒脈沖激光，將空間光路轉變為光纖傳輸，強抗彎折性能，使自由運動下觀察成為可能。
Less Damage / 安全高效，輕松上手
? 非侵入式手術
深腦成像避免使用GRIN Lens，對小鼠大腦損傷更小，避免影響小鼠正常神經生理狀態
無GRIN Lens，成本更低
手術便捷，成功率更高
? 超低光毒性
散射熒光增強收集系統—深腦超低功率成像
微型化三光子顯微鏡 自由行為動物 深腦成像SUPERNOVA-3000創新的使用微型阿貝聚光鏡與無限遠物鏡密接提高散射光的收集效率；李斯特微型管鏡復用簡化結構，優化光路設計，提高熒光收集效率的同時，保證了大視場分辨率。總體上，散射熒光增強收集構型使微型化顯微鏡的散射熒光收集效率實現了成倍的提升，實現了在超低成像功率下對自由運動小鼠大腦深部腦區神經元活動進行實時監測。
圖8. 散射熒光增強收集構型
基于散射熒光增強收集構型，實現全皮層鈣信號成像僅需幾個毫瓦，海馬鈣信號成像僅需要幾十毫瓦，大大低于組織損傷的安全閾值。因此，SUPERNOVA-3000可以長時間、不間斷連續觀測神經元功能活動，且不產生明顯的光漂白與光損傷。
圖9. AAV-hSyn-GCaMP6s病毒注射小鼠大腦不同深度腦區超低功率鈣成像
應用
動物自由運動成像
? 行為學實驗下的小鼠頂葉后皮質 L6（PPC L6）的神經元鈣活動（成像深度650 μm）
微型化三光子顯微鏡可以搭配不同行為學實驗的深部腦區進行單細胞級的穩定高時空分辨率成像，滿足實時監測單個神經元的活動，結構變化以及不同功能神經元分類等實驗需求。
圖10. 行為學實驗下小鼠大腦PPC L6的神經元活動
? 自由運動小鼠大腦海馬CA1亞區的神經元鈣活動（成像深度1.2 mm）
安全激光功率下通過非侵入式手術對背側海馬CA1（深度達1.2 mm）的鈣活動進行成像，監測神經元的鈣活動軌跡，并與小鼠行為視頻進行同步。
圖11. 自由運動小鼠大腦海馬CA1亞區的神經元活動
? 長時程監測自由運動小鼠大腦海馬CA1亞區的神經元鈣活動（成像深度978 μm）
在8.35 Hz的成像速率下，進行100分鐘不間斷連續監測采集自由運動小鼠大腦海馬CA1亞區神經元活動，鈣信號瞬態特征無明顯變化（平均振幅，衰減時間常數，SNR）。
圖12. 100分鐘不間斷采集自由運動小鼠大腦海馬CA1亞區神經元活動
小鼠大腦組織3D重構
技術參數
【參考文獻】
[1] N. G. Horton, K. Wang, D. Kobat, C. G. Clark, F. W. Wise, C. B. Schaffer, and C. Xu, Nature Photonics 7, 205- 209 (2013)
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