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SUPERNOVA-3000 微型化三光子顯微鏡 自由行為動(dòng)物 深腦成像
- 公司名稱 北京超維景生物科技有限公司
- 品牌 超維景
- 型號(hào) SUPERNOVA-3000
- 產(chǎn)地 北京
- 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)廠家
- 更新時(shí)間 2025/5/9 13:56:55
- 訪問(wèn)次數(shù) 295
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一體式微型化雙光子顯微成像系統(tǒng) SUPERNOVA-100,，平臺(tái)型微型化雙光子顯微成像系統(tǒng) SUPERNOVA-600,，微型化三光子顯微成像系統(tǒng) SUPERNOVA-3000
| 產(chǎn)地類別 | 國(guó)產(chǎn) | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 醫(yī)療衛(wèi)生,生物產(chǎn)業(yè),制藥/生物制藥 |
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產(chǎn)品簡(jiǎn)介
微型化三光子顯微鏡 自由行為動(dòng)物 深腦成像SUPERNOVA-3000搭配新穎的光學(xué)構(gòu)型設(shè)計(jì)的微型化三光子探頭，有效增加散射熒光的收集效率,達(dá)到臺(tái)式三光子成像深度的極限,，并且掃描速度快,，成像效果清晰。SUPERNOVA-3000的出現(xiàn)，使得神經(jīng)科學(xué)的研究人員將可以在保留完整的大腦皮層結(jié)構(gòu)投影的前提下,，對(duì)例如涉及海馬或紋狀體結(jié)構(gòu)等,，大腦皮層及皮層下方腦區(qū)之間的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深入研究。
產(chǎn)品特點(diǎn)
Go Deeper / 更深
利用五階非線性效應(yīng)以及穿透力更強(qiáng)的激發(fā)熒光（1300 nm）,，一舉突破此前微型化多光子顯微鏡的成像深度極限,。
顯微鏡激發(fā)光路可以穿透整個(gè)小鼠大腦皮層和胼胝體，實(shí)現(xiàn)對(duì)小鼠海馬CA1亞區(qū)形態(tài)及功能的直接觀測(cè)記錄,。神經(jīng)元鈣信號(hào)成像深度可達(dá)1.2 mm,，血管成像深度可達(dá)1.4 mm。
More Freedom / “戴”著跑的顯微鏡
? 2.2g新型微型化探頭
微型化探頭通過(guò)新型內(nèi)嵌阿貝聚光鏡復(fù)合式光學(xué)構(gòu)型,，體積僅2 × 1.6 × 0.9 cm3,，實(shí)現(xiàn)飛秒激光脈沖無(wú)畸變傳輸、高質(zhì)量激光匯聚,、高效率熒光收集和激發(fā),。開(kāi)創(chuàng)性的將三光子光學(xué)組件高度集成在一個(gè)微型化探頭內(nèi)。同時(shí)外殼使用超輕金屬,，重量?jī)H2.2g,，既輕盈又堅(jiān)固，搭配電動(dòng)變焦模塊,、定制光纖,、光屏蔽GaAsP PMT，保證了對(duì)自由運(yùn)動(dòng)小鼠深腦神經(jīng)活動(dòng)的高穩(wěn)定性,、高分辨成像,。
圖5. 微型化三光子探頭
? 激光傳導(dǎo)光纖--空芯光子帶隙光纖
SUPERNOVA-3000系列光纖均具有準(zhǔn)單模傳輸、低損耗,、低非線性,、低色散、高激光器損傷閾值的特點(diǎn),。高效率傳輸1300 nm飛秒脈沖激光,，將空間光路轉(zhuǎn)變?yōu)楣饫w傳輸，強(qiáng)抗彎折性能,，使自由運(yùn)動(dòng)下觀察成為可能,。
Less Damage / 安全高效，輕松上手
? 非侵入式手術(shù)
深腦成像避免使用GRIN Lens,，對(duì)小鼠大腦損傷更小，避免影響小鼠正常神經(jīng)生理狀態(tài)
無(wú)GRIN Lens,，成本更低
手術(shù)便捷,，成功率更高
? 超低光毒性
散射熒光增強(qiáng)收集系統(tǒng)—深腦超低功率成像
微型化三光子顯微鏡 自由行為動(dòng)物 深腦成像SUPERNOVA-3000創(chuàng)新的使用微型阿貝聚光鏡與無(wú)限遠(yuǎn)物鏡密接提高散射光的收集效率；李斯特微型管鏡復(fù)用簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，優(yōu)化光路設(shè)計(jì),，提高熒光收集效率的同時(shí),，保證了大視場(chǎng)分辨率?？傮w上,，散射熒光增強(qiáng)收集構(gòu)型使微型化顯微鏡的散射熒光收集效率實(shí)現(xiàn)了成倍的提升，實(shí)現(xiàn)了在超低成像功率下對(duì)自由運(yùn)動(dòng)小鼠大腦深部腦區(qū)神經(jīng)元活動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),。
圖8. 散射熒光增強(qiáng)收集構(gòu)型
基于散射熒光增強(qiáng)收集構(gòu)型,，實(shí)現(xiàn)全皮層鈣信號(hào)成像僅需幾個(gè)毫瓦，海馬鈣信號(hào)成像僅需要幾十毫瓦,，大大低于組織損傷的安全閾值,。因此，SUPERNOVA-3000可以長(zhǎng)時(shí)間,、不間斷連續(xù)觀測(cè)神經(jīng)元功能活動(dòng),，且不產(chǎn)生明顯的光漂白與光損傷。
圖9. AAV-hSyn-GCaMP6s病毒注射小鼠大腦不同深度腦區(qū)超低功率鈣成像
應(yīng)用
動(dòng)物自由運(yùn)動(dòng)成像
? 行為學(xué)實(shí)驗(yàn)下的小鼠頂葉后皮質(zhì) L6（PPC L6）的神經(jīng)元鈣活動(dòng)（成像深度650 μm）
微型化三光子顯微鏡可以搭配不同行為學(xué)實(shí)驗(yàn)的深部腦區(qū)進(jìn)行單細(xì)胞級(jí)的穩(wěn)定高時(shí)空分辨率成像,，滿足實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng),，結(jié)構(gòu)變化以及不同功能神經(jīng)元分類等實(shí)驗(yàn)需求。
圖10. 行為學(xué)實(shí)驗(yàn)下小鼠大腦PPC L6的神經(jīng)元活動(dòng)
? 自由運(yùn)動(dòng)小鼠大腦海馬CA1亞區(qū)的神經(jīng)元鈣活動(dòng)（成像深度1.2 mm）
安全激光功率下通過(guò)非侵入式手術(shù)對(duì)背側(cè)海馬CA1（深度達(dá)1.2 mm）的鈣活動(dòng)進(jìn)行成像,，監(jiān)測(cè)神經(jīng)元的鈣活動(dòng)軌跡,，并與小鼠行為視頻進(jìn)行同步。
圖11. 自由運(yùn)動(dòng)小鼠大腦海馬CA1亞區(qū)的神經(jīng)元活動(dòng)
? 長(zhǎng)時(shí)程監(jiān)測(cè)自由運(yùn)動(dòng)小鼠大腦海馬CA1亞區(qū)的神經(jīng)元鈣活動(dòng)（成像深度978 μm）
在8.35 Hz的成像速率下,，進(jìn)行100分鐘不間斷連續(xù)監(jiān)測(cè)采集自由運(yùn)動(dòng)小鼠大腦海馬CA1亞區(qū)神經(jīng)元活動(dòng),，鈣信號(hào)瞬態(tài)特征無(wú)明顯變化（平均振幅，衰減時(shí)間常數(shù),，SNR）,。
圖12. 100分鐘不間斷采集自由運(yùn)動(dòng)小鼠大腦海馬CA1亞區(qū)神經(jīng)元活動(dòng)
小鼠大腦組織3D重構(gòu)
技術(shù)參數(shù)
【參考文獻(xiàn)】
[1] N. G. Horton, K. Wang, D. Kobat, C. G. Clark, F. W. Wise, C. B. Schaffer, and C. Xu, Nature Photonics 7, 205- 209 (2013)
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