神経科学

従来の一光子蛍光顕微鏡とは対照的に、多光子顕微鏡では非線形特性と近赤外領域の励起波長がいくつかの技術的な利点をもたらします。(i)より深部の観察が可能 (ii)光毒性が低く、サンプルの光損傷が少ない。この2つの利点から2光子蛍光顕微鏡は、生きている動物の神経細胞や神経活動を時空間的に直接可視化するための理想的な選択肢となります。実験の鍵となる蛍光タンパク質は緑と赤の蛍光タンパク質でそれぞれ920nmと1050nmの2光子吸収によって励起されます。トプティカ社の使いやすく、且つ多くの最新機能を内蔵したファイバーレーザー：FemtoFiber ultra 920 とFemtoFiber ultra 1050 は波長、パルス幅、出力の点で多光子アプリケーションに必要な仕様を満たし、神経科学における2光子実験に最適な選択肢となります。神経科学における2光子蛍光顕微鏡の可能性と最新のトレンドについては、トロンハイムのMoserラボのWeijian Zong博士によるウェビナーをご覧ください。

ウェビナー
Microscopy in Neuroscience

神経科学における2光子光遺伝学
神経細胞の活動パターンがどのように行動を引き起こすのかを理解するためには，全光学的な技術アプローチが重要な鍵となりつつある。このような実験では2光子イメージング法によるニューロン活動の可視化と2光子オプトジェネティクス法を組み合わせて、細胞内のチャネルロドプシンを光活性化することで個々のニューロンの刺激を行う。
2光子オプトジェネティクス法では多数のニューロンを並行して励起する必要があるため必要なレーザーと顕微鏡技術は2光子イメージングとは根本的に異なる。一般的には1030～1040nmの高出力レーザーを100kHz～1MHzの繰り返し周波数で使用し空間光変調器（SLM）と組み合わせて、10～100個のニューロンを同時に励起する。用いられるレーザーは2光子励起効率を最適化するために出力制御とパルス分散補償が統合されていることが理想的となる。
トプティカ社のFemtoFiber vario 1030 HP は、これらの技術的要件に完全にマッチするように最適化されており、FemtoFiber ultra 920 とともに神経科学分野における全光学的実験に必要なレーザーポートフォリオを補完するものである。