共聚焦显微镜

利用半导体激光成像的显微镜

现如今半导体激光,光纤激光以及固体激光在现代共聚焦成像仪器中起到重要作用,并几乎完全取代了历史上常用的气体激光器。为了在蓬勃发展的光学成像领域获得成功,就必须要能够快速且可靠地满足客户方面提出的特殊要求:完美的光束质量,寿命长,光源高速调制以及可达到UV / VIS / NIR区域几乎所有的波长。

TOPTICA的 半导体激光 和 多激光引擎 提供高光束质量,高能量稳定性以及杰出的寿命保证,同时价格经济实惠。另外,我们的激光和激光引擎具有最优的调制能力,为激光的超强表现做出保障。这些专门为显微镜应用优化的激光源可减少投入成本以及光学系统的复杂度。

我们的激光提供具有完美波前轮廓的衍射极限光束,这是共聚焦成像出色分辨率的基础。一切以用户为基准,TOPTICA 特引入以下备选模块使我们的激光在生物光电领域的优势更加明显:

FINE: 第一台纯电子反馈降噪系统(Feedback Induced Noise Eraser)
SKILL: TOPTICA的“散斑杀手” (Speckle KILLer)可有效减少激光散斑。由于系统并未引入任何可动部件,从而不会出现聚焦虚化的情况 。

由于激光半导体可覆盖非常广的波长领域 (从 375 nm 至 830 nm), 研究人员可挑选自己需要的波长或波长组(iChrome MLE 及 iChrome SLE),而不用做出妥协。这也使得罕见染料的激发(例如 近红外区的染料)成为可能。当然 , TOPTICA 也提供高质量,方便使用的单模及保偏光纤输出,这些光纤为每个波长都进行过优化。

对于时间分辨以及多光子显微镜应用,TOPTICA提供多种 锁模光纤激光 以供选择,这些激光可提供不同脉冲能量的飞秒及皮秒量级脉冲。 FemtoFiber 产品线具有其杰出表现及与多种显微镜应用适配度,应用方向包括宽带CARs,STED显微镜活细胞实时监控等。

与传统的线性荧光显微镜相比,多光子显微镜的非线性特性和较长的激发波长提供了几个优点:(i)更大的探测深度(ii)更低的光毒性和更少的光损伤。

这两个优点使2p荧光显微镜成为直接时空可视化活体动物神经元和神经元活动的理想选择。这些实验的关键荧光蛋白是绿色和红色荧光蛋白,它们分别在920nm和1050nm处被双光子吸收激发。在波长、脉冲持续时间和输出功率方面的明确要求使得TOPTICA易于使用且完全集成的光纤激光器FemtoFiber ultra 920FemtoFiber ultra 1050 成为神经科学中双光子实验的完美选择。

要了解双光子荧光显微镜在神经科学中的潜力和最新趋势,请观看特隆赫姆Moser实验室的Zong Weijian博士的网络研讨会,这是微型双光子显微镜领域的先驱:

神经科学中的双光子光遗传学
All-optical interrogation正在成为理解神经元活动中的活动模式如何驱动行为的关键方法。在这些实验中,通过双光子成像显示神经元活动与双光子光遗传学相结合,通过细胞内通道视紫红质的光激活来刺激单个神经元。

由于需要并行激发多个神经元,双光子光遗传学的激光要求和显微技术与双光子成像有着根本的不同。通常,1030-1040nm的高功率多瓦激光器(重复频率在100kHz-1MHz范围内)与空间光调制器(SLM)结合使用,以同时激发10s到100s的神经元。这种激光器提供理想的集成功率控制和色散预补偿,以优化双光子激发效率。

TOPTICA FemtoFiber vario 1030 HP 经过充分优化,完全符合这些要求,并与FemtoFiber ultra 920 一起,更加完善TOPTICA为神经科学中的All-optical interrogation实验提供的产品。