徕卡显微镜 - 快速多色活体成像的理想选择:SP8 DIVE

2019-09-09 10:47:10 admin 447

随着生命科学的不断深入发展,科学家们越来越希望能观察到生物活体内细胞组织的生理过程及蛋白分子之间的相互关系。近年来,新荧光蛋白的开发、转基因技术和新标记技术的发展,使科学家们能够得到带有多种荧光的模型动物用于生命科学包括疾病的研究。


多光子显微镜越来越多的用于活体动物荧光成像,但是,传统多光子显微镜使用滤片分离发射光来检测,不同染料经过多光子激发后产生的串色现象不容易排除,所以只能使用顺序扫描来进行多色成像,多个序列成像将成像时间增加了数倍,并且多光子激光器在转换波长时比较慢(通常需要约1秒),这大大减慢了多色成像的速度,导致生命过程的错失和荧光淬灭的增加。所以,使用传统多光子跟踪活体内多组分变化是非常困难或者说是根本不可能的!

奥林巴斯显微镜

徕卡显微系统2018年新产品——SP8 DIVE光谱型的多光子显微镜成功解决了这个难题:多通道自由调节检测范围,实现同一波长激发两种及以上染料,成为高分辨率快速深度活体成像的理想选择! 


视频1.活体小鼠大脑毛细血管内的血细胞流动和相应神经细胞的分布。

Green: dye488, Red:tdTomato,成像速度2048×2048@3.8 fps。

完整视频500幅图像仅用2分钟13秒!



视频2. 将图像调整为1024×400即可实现18.5 fps更快的成像速度



上面视频用900 nm红外光同时激发tdTomato  和dye488,通过分别调节检测范围(图3)避免二者的串色,同时分别最大程度地收集有效光子。完全避免不同波长之间依次切换成像,大大节省时间。配合Leica共聚焦使用的 8k或12k Hz高速扫描,能够抓拍到血管内血细胞的流动。这在传统滤片型多光子共聚焦显微镜是完全不可能实现的。

奥林巴斯显微镜

图1. 4Tune光谱式检测器让您拖动鼠标即可自由选择检测光谱



视频3. Thy1-eYFP 小鼠脑皮层血细胞三次谐波成像

绿色为神经元表达的YFP荧光,红色为血细胞的三次谐波信号。

1300 nm同时激发得到YFP和THG信号,256x256@70 fps



此外,德国波恩科学家使用SP8 DIVE还拍摄到了 Thy1-eYFP 小鼠脑皮层血细胞的三次谐波成像(THG,视频3)。同样是利用了检测光谱自由可调的优点,准确地得到了荧光和THG信号的组合成像。


所以,SP8 DIVE的光谱自由可调在多色活体快速成像方面具备无可比拟的优势。轻而易举实现对活体动物体内深部快速生理过程的成像,如钙离子等活性物质释放、血管和组织内物质代谢、神经冲动的产生和传播等等,是观察活体动物深部结构及快速生理过程的理想选择。



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