Flamingo光片荧光显微镜

带有紧凑模块的模块化设计,可实现样本移动

光片显微镜:技术和优势

在又称为单平面照明显微镜(SPIM)的光片荧光显微镜(LSFM)中,照明与检测是两套相互垂直的独立光学系统。用于照亮样本的激光束沿单一方向聚焦并形成照亮样本薄层的光片。然后,由物镜捕获并检测在该平面上发出的荧光。

照明与观察的分离带来了两大决定性的优势:

  • 它使得“在实验前后”实质上搭建显微镜成为可能。并非将样本固定在显微镜载片与盖玻片之间,而是将其浸入水凝胶中并放置在显微镜内部的圆柱形样本室中。其中的条件接近生理性条件,因此甚至可以从活体标本进行连续记录。
  • 使用LSFM,样本的照射剂量非常低,从而大大降低了光毒作用。只有这样,才能进行长期实验。

样本在显微镜下的运动

在光片显微镜中最常见的应用之一是创建Z向堆叠,使用该Z向堆叠可以在三个维度上完整地描述样本。为此,样本沿Z向(即沿着物镜的光轴)移动。针对这一任务,PI向莫格里奇研究所的>> Huisken实验室的光片显微镜捐助了L-505型紧凑式线性平台。这些非常紧凑的线性平台配有折叠式动力传动系统、带减速齿轮的直流电机、线性编码器,且在±250纳米的双向重复精度下提供26毫米的行程。该平台还具有由于滚珠丝杠而带来的高刚度和导向精度。

旋转样本在某些场景下可能大有裨益。通常,研究人员希望能够从正确的角度(侧视图、俯视图等)对样本成像,或者希望仅从特定角度对可见的器官(例如心脏)成像。旋转的另一个重要应用是从多个角度记录z向堆叠的所谓多视角成像,例如 6个覆盖360度的角度,然后融合每个数据集的有用部分以生成一个覆盖整个样本的3D图像。这对于较大的样本尤为有用,因为样本本身会散射、折射并吸收光,从而影响样本内部深层结构的照明和检测质量。因此,需使用多个角度来捕获所有细节。

PI的U-628超声波压电电机驱动的转台支持样本旋转。该转台以最小51微弧度的步长和±102微弧度的双向重复精度提供高达720度/秒的快速移动。

Flamingo LSFM:紧凑而模块化的设计

Flamingo光片显微镜理念的特色之一是以紧凑套件的形式交付给用户。为实现正常工作,必须满足以下条件:系统应非常坚固、易于组装且便于操作。解决方案:简单直接的设计,采用经过验证的标准组件,占用空间小,成本尽可能低。这还允许采用不同的、针对特定应用的设计:在T-SPIM设计中,从两个相对的光学器件照射样本,以实现更为均匀的照明。添加第二条检测路径即可实现X-SPIM设计。

Flamingo项目和随之而来的显微镜由威斯康星州麦迪逊市>> 莫格里奇研究所的Jan Huisken及其团队创建。PI是Flamingo项目的赞助商之一。

进一步信息也可以我们的 >> 博客文章中找到。