image courtesy: Dr. Hand Fried, DZNE Bonn, Germany

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共焦点顕微鏡用のダイオードレーザーとマルチレーザーエンジン

高ビーム品質と高出力安定性

現代における最先端の共焦点イメージング機器において半導体レーザー、ファイバーレーザーおよび固体レーザーが主要な役割を果たしており、かつて使用されていたガスレーザーの代替となる優れた光源として普及が進んでいます。この急速に変化する光学イメージング技術の分野で成功を収めるには厳しい要求を持ったフィールドユーザの多くの特別なニーズに応える必要があります。完璧なビーム品質、長寿命、高速光変調、そしてほとんど全ての測定サンプルにアクセス可能なUV / VIS / NIR領域における豊富な波長ラインナップが必須となります。

TOPTICA社の半導体レーザーマルチ波長レーザーコンバイナーは高いコスト性と共に高ビーム品質、高出力安定性と優れた寿命を同時に提供します。さらに両方の製品には優れた顕微鏡性能実現のために最適化された高速変調機能を備えています。あらかじめ顕微鏡用に最適化されたレーザー光源は投資コストと光学システムの複雑さを軽減します。 当社の顕微鏡用レーザーは回折限界のビームを提供し優れた波面特性が共焦点画像の解像度向上の基盤となります。様々な顕微鏡ユーザーからの厳しい要求を常に念頭に置き、当社のレーザー製品をバイオフォトニクス分野のための最適な選択肢にするユニークな機能を導入しました:

FINE: 初めての純粋な電気的手法による Feedback Induced Noise Eraser
SKILL:  Speckle KILLer は効果的にレーザー特有のギラツキを低減します。別モジュールを追加する必要が無く焦点ズレの懸念もありません。

半導体レーザーはさまざまな異なる波長(375 nm〜830 nm)で入手可能なため研究者は妥協する必要なく例え特殊な色素(例:近赤外域色素など)を効率よく励起するために好みの波長または波長セット(iChrome MLEおよびiChrome CLE)を選択できます。もちろんのこと、これらのレーザーコンバイナは各波長に最適化された高品質で利便性の優れたシングルモード/偏波保持ファイバーを標準で備えています。

時間分解および多光子顕微鏡用途のためにTOPTICAは社はさまざまなエネルギー領域でフェムト秒およびピコ秒レジームで超短パルスを発する多種多様なモードロックファイバレーザーを提供しています。 FemtoFiberシリーズレーザーは、ブロードバンドCARSからSTED顕微鏡による生細胞のin-situ測定までさまざまな顕微鏡アプリケーションですでに優れた性能と適合性を証明しています。

In contrast to conventional linear fluorescence microscopy, the nonlinear character and the longer excitation wavelength in multi-photon microscopy offer several advantages: (i) larger probing depth (ii) lower phototoxicity and reduced photodamage.
Both advantages make 2p-fluorescence microscopy an ideal choice for the direct spatiotemporal visualization of neurons and neuronal activity in living animals. The key fluorescent proteins for such experiments are green and red fluorescent proteins that can be excited by 2-photon absorption at 920nm and 1050nm, respectively. The clear requirements in terms of wavelength, pulse duration, and output power make TOPTICA's easy-to-use and fully integrated  fiber lasers FemtoFiber ultra 920 at 920nm (LINK AUF FF ULTRA 920) and FemtoFiber ultra 1050 at 1050nm (LINK AUF FF ULTRA 1050) the perfect choice for 2-photon experiments in neuroscience. To understand the potential and latest trends in 2-photon fluorescence microscopy in neuroscience please watch the webinar with Dr. Weijian Zong (LINK ZU WEIJIAN ZONG) from the Moser lab (LINK ZUM MOSERLAB) in Trondheim, pioneering the field of miniaturized 2-photon microscopy:

Webinar:
Microscopy in Neuroscience

Thu Nov 11, 6:30 PM - 7:30 PM GMT +1   (1 hour)

2-photon Optogenetics in Neuroscience
All-optical interrogation is becoming a key approach to understand how active patterns in neuronal activity drive behavior. In such experiments 2-photon imaging to visualize neuronal activity is combined with 2-photon optogenetic stimulation using photoactivation of channelrhodopsine within the neuron.
WIth the need of exciting many neurons in parallel, the laser requirements and microscopy technology for 2-photon optogenetics are fundamentally different from 2-photon imaging. Typically, high-power multi-Watt lasers at 1030-1040nm  with repetition rates in the 100kHz - 1MHz range are used in combination with a spatial light modulator (SLM) to excite 10s to 100s of neurons simultaneously. Such lasers ideally offer integrated power control and dispersion precompensation to optimize 2-photon excitation efficiency.
TOPTICAs FemtoFiber vario 1030 HP (LINK ZU FF VARIO 1030 HP) has been fully optimized to perfectly match these requirements and, together with the FF ultra 920 (LINK ZU FF ULTRA 920), complements TOPTICA's product offering for all-optical interrogation experiments in neuroscience.