超分辨双光子显微系统

一、 设备简介

蔡司LSM 980 NLO是基于共聚焦显微平台的双光子显微镜,即可以实现可见光范围内的多维图像采集,又能够通过双光子获取厚样品的深层信息和无标样品成像。同时利用红外脉冲激光器的特性,实现高效、低光毒性、活体样品成像。搭载有蔡司专利的Airyscan 2检测器,可以实现XY方向120nm、Z轴350nm的高分辨率。结合用户友好的ZEN 软件,助力科学研究。

二、 检测原理

LSM 980 共聚焦模式根据针孔屏蔽非焦面的信息原理获取具有光学切面效果的荧光显微图像;Airyscan 2为带有32个圆形排列的检测器阵列,每个检测元件都像一个小孔,帮助获得超分辨率信息。双光子显微技术充分利用了长波长光较少被样品吸收、散射较少、并能在样品深层形成焦点的特性,无需针孔即可产生光学切片,有效检测来自于焦平面的信息。

三、 功能特色

1. 无样品限制。适用于所有共聚焦成像常用样品和荧光染料,对于较厚的样品(~100um)也可以获得高质量的显微图像。借助于双光子显微技术,可以实现活体或固定样品的无创、深层组织成像。

2. 高分辨率成像。Airyscan 2 SR模式可以实现XY方向120nm、Z轴方向350nm的超分辨率成像。 Airyscan Multiplex SR-4Y模式下,XY方向分辨率可达140nm。.

3. 高灵敏度、快速成像。在512x512像素下,共聚焦模式成像速度可达13fps, Airyscan Multiplex SR-4Y模式下可达25fps。借助于GaAsP检测器的高灵敏性,即使对于弱样本也可获得优异的显微图像。

4. FRET\FRAP成像与分析。

5. 无标样品多光子成像。借助于某些样品的结构特性,无需荧光染料标记,可以使用双光子激光激发实现二次谐波、三次谐波成像。

表达GFP/YFP的透明化小鼠脑。样品由日本理化学研究所Hiroshi Hama、Atsushi Miyawaki以及日本群马大学医学研究生院Yuchio Yanagawa提供。

神经球的最大强度投影。DAPI(蓝色)、Tubulin-Cy2(绿色)、DCX-Cy5(红色)。样品由德国马格德堡LSM Bioanalytik GmbH 的 H. Braun 提供。

四、 技术参数

1. 支持多种成像方式:明场、共聚焦、Airyscan 2超高分辨,双光子多种成像方式。

2. 配备4根固体激光器(405nm、488nm、543nm、639nm)与高灵敏度GaAsP探测器和Airyscan 2探测单元。

3. 配备10x/0.45 空气镜、20x/0.8 空气镜、20x/1.0水镜与63x/1.4 油镜,满足不同成像需求。

4. 具有在680-1080nm之间的任意波长红外光的飞秒激光器(平均功率>2 W (800 nm),脉冲频率≤120 fs ;通过AOM控制,可快速自定义区域激发)。外置BiG.2 GaAsP NDD检测器,用于高灵敏度双光子成像。

5. 成像分辨率最低可达横向120nm,轴向350nm.

五、 应用范围

1. 无需特殊制样,可以对固定样品、活体实现高分辨率荧光多维成像。

2. 快反应信号的高时空分辨率成像与分析。

3. 荧光共振能量转移(FRET)实验,可用于检测分子间的相互作用。

4. 光漂白恢复实验(FRAP),可用于观察分子运动与扩散。

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