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光片(light sheet)顯微鏡模組

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光片顯微鏡(light sheet microscope)模組


光片熒光成像顯微鏡(light sheet microscope)是一種快速而柔和的成像技術(shù)。該技術(shù)憑借優(yōu)異的三維成像能力大幅增加、分辨率、更低的光漂白性和光毒性被廣泛的用于生物醫(yī)學(xué)研究等領(lǐng)域傳承。

光片顯微鏡的(LSFM或SPIM)與傳統(tǒng)顯微鏡的不同在于激發(fā)光的照明方式等特點,照明光路與探測光路垂直放置, 它的照明光是與一張與成像面平行的薄薄的光片多種,只有焦平面的樣品被照亮將進一步,而其上下的樣品不受影響。和傳統(tǒng)熒光照明方式相比用上了,光片照明有如下優(yōu)點(diǎn):

1)提高了圖像和背景的反差(Signal-to-Background Ratio) 和軸向分辨率:光片照明技術(shù)保證了焦平面上下的樣品不會被激發(fā)提升行動,具備和共聚焦顯微鏡類似的光學(xué)切片功能;

2)減少了光漂白和光毒性:與傳統(tǒng)的熒光照明技術(shù)相比關註,光毒性可以被降低20-100倍研究進展,這樣,我們就能在更接近生理狀態(tài)的條件下連日來,對活體生物樣品進(jìn)行長時間的三維成像快速融入;

3)與激光共聚焦和雙光子顯微鏡使用低QE的PMT的點(diǎn)掃描成像相比,光片顯微鏡使用高QE的CCD或sCMOS相機(jī)進(jìn)行面成像系統,大大提高了成像速度和圖像的信噪比增強。共聚焦需要幾分鐘甚至幾小時才能拍完的樣品,用光片顯微鏡只需要幾秒到幾分鐘交流等。因此更加廣闊,光片顯微鏡也特別適合用于大樣品成像。

在多數(shù)光片系統(tǒng)中提高,光學(xué)元件是固定的可以使用,需要移動樣品 (或使光片從xyz方向掃過樣品) 來獲得完整的3D圖像進入當下。通過移動或旋轉(zhuǎn)樣品,可以對大樣品進(jìn)行成像應用領域,并從多個角度拍攝保持競爭優勢,將這些多視角圖像通過特別算法融合在一起后,能夠進(jìn)一步提高圖像分辨率發展機遇,并修正一些光片技術(shù)*的缺陷長效機製。

光片顯微鏡的搭建的主要困難在于各個組件的同步,例如相機(jī)和平移臺全技術方案,激光和光片的產(chǎn)生等分享。為了方便客戶自主搭建該設(shè)備,上海昊量光電設(shè)備有限公司推出了光片顯微鏡模塊組件,客戶只需按照自己的需求購買激光激發(fā)光源,相機(jī)就可完成該系統(tǒng)的搭建就此掀開,如有需要錢也提供整套解決方案發揮重要作用。昊量光電推出的模塊主要包塊一下幾款產(chǎn)品:

1)雙向倒置光片顯微鏡模塊(DISPIM)

DISPIM是一款靈活的易于安裝的光片顯微鏡組件,該組件安裝到倒置顯微鏡上時可實(shí)現(xiàn)雙向觀測性能。該組件兩個物鏡垂直放置在開放式培養(yǎng)皿的樣品上方,物鏡與垂直方向成45°。該組件可以放置在常規(guī)倒置顯微鏡的頂部廣度和深度,也可安裝在我們提供的RAMM/MIM框架組件上。

該組件有兩種配置:

①單面系統(tǒng)(iSPIM)

該系統(tǒng)一個物鏡通過常規(guī)的振鏡產(chǎn)生移動光片引領作用,使光片穿過樣品加強宣傳,通過振鏡移動光片同時移動壓電物鏡掃描臺完成3D成像。該系統(tǒng)圖像獲取樣品迅速用的舒心,低成本技術發展,但是軸向分辨率低于XY平面分辨率。

②雙面系統(tǒng)(diSPIM)

在該系統(tǒng)中兩邊都包含光片掃描儀集成、壓電物鏡掃描臺和相機(jī)重要手段,在實(shí)驗(yàn)中兩個物鏡交替用于照明和檢測,同時在正交方向獲得樣品的圖像穩定性,并且將兩個方向的收集的數(shù)據(jù)集進(jìn)行計算合并生成各向同性的3D圖研究與應用,如果實(shí)驗(yàn)需要也可以單面模式運(yùn)行。該模塊XY&Z軸都具有較好的分辨率更高效,但是需要購置更多的硬件全面協議,且后期需要更多的圖像處理。

2)透明組織光片顯微鏡(ct-SPIM)

該光片顯微鏡的外形結(jié)構(gòu)與diSPIM/iSPIM結(jié)構(gòu)類似具體而言,但是不包括倒置顯微鏡工具。該系統(tǒng)配置經(jīng)過優(yōu)化可對透明組織進(jìn)行成像。樣品放置在電動XYZ平臺上喜愛,由于樣品尺寸較大重要的角色,平臺掃描是其成像的可行方式開放要求。采集速度受相機(jī)幀頻限制。該模塊也是擁有兩種不同配置平臺建設,即單面成像和雙面成像系統(tǒng)服務機製。

3)傾斜單面光片顯微鏡(OSPIM)

OSPIM系統(tǒng)是一個單面光片系統(tǒng),上面物鏡以60°傾角安裝在RAMM框架上使用,底測顯微鏡物鏡用于產(chǎn)生光片大幅拓展,該平臺可以安裝在商業(yè)上的倒置顯微鏡上。

此外還提供了搭建光片顯微鏡中常用的模組更加堅強,

1)光纖耦合激光掃描儀

光纖耦合激光掃描儀是一款緊湊而通用的2D掃描單元與時俱進。設(shè)計適用于生成SPIM光片。用戶提供的光束通過標(biāo)準(zhǔn)光纖連接器進(jìn)入掃描儀初步建立,通過二維MEMS掃描鏡掃描成光片綜合運用。掃描儀通常使用C型接口連接到顯微鏡上。

2)多重浸漬物鏡

該物鏡主要設(shè)計用于光片顯微鏡檢查透明組織樣品要素配置改革。由于物鏡具有*的第 一彎曲表面體系,因此物鏡可以在沒有任何校正環(huán)的情況下工作在任何折射率的介質(zhì)中。物鏡可以浸入到苛刻的介質(zhì)帶動產業發展,例如DBE和BABB責任製。




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