G&H生命科學(xué)副總裁Lars Sandstr?m發(fā)表在《生物光子學(xué)》雜志1月/2月刊的文章中回顧了聲光器件在共聚焦顯微鏡及其可選項(xiàng)中使用以及克服成像深度氓侧、分辨率和速度的限制。
提高分辨率和速度：聲光組件如何改變共聚焦顯微鏡
Lars Sandstr?m在這篇文章中討論了如何在共聚焦顯微鏡中使用聲光偏轉(zhuǎn)器（AOD）來解決傳統(tǒng)共聚焦和多光子顯微鏡技術(shù)的的一些局限导狡。
老鼠海馬體中的位置細(xì)胞(青色)及其中間神經(jīng)元的局部回路(深藍(lán)色)约巷。由Tristan Geiller/Losonczy實(shí)驗(yàn)室/哥倫比亞的Zuckerman研究所提供。
共聚焦顯微鏡使用CW激光束旱捧，將其聚焦到含有熒光染料或蛋白質(zhì)的組織樣本內(nèi)的一個(gè)小束腰上(微米級(jí)寬度)独郎。所產(chǎn)生的熒光穿過顯微鏡物鏡，然后聚焦在位于高增益光電探測器前面的針孔上枚赡。這個(gè)共聚焦孔阻擋了任何不是來自激光束腰的xyz位置的光氓癌。通過掃描束腰和/或移動(dòng)樣品，可以獲得水平或垂直的圖像切片甚至整個(gè)圖像立方體贫橙，并且可以在多個(gè)深度捕獲熒光贪婉。
多光子顯微鏡是一種利用大數(shù)值孔徑光學(xué)聚焦超快激光的相關(guān)技術(shù)。激光波長設(shè)置為目標(biāo)熒光團(tuán)常規(guī)激發(fā)所需波長的兩倍卢肃。在且僅在束腰處疲迂，聚焦的峰值光強(qiáng)超過雙光子激發(fā)的閾值。這提供了固有的3D分辨率莫湘，并消除了對(duì)有損耗的共聚焦孔的需要鬼譬。
然而，這兩種技術(shù)都受到實(shí)際成像中的需要取舍的負(fù)面影響逊脯，例如以捕獲代謝過程所需的幀率在組織內(nèi)部進(jìn)行更深層次成像的能力优质。此外，由于顯微鏡光學(xué)器件的像差军洼，或者更隱蔽地巩螃，由樣品組織本身的光學(xué)性質(zhì)，分辨率可能會(huì)受到負(fù)面影響匕争。
Sandstr?m解釋說避乏，將聲光偏轉(zhuǎn)器(AOD)運(yùn)用在共聚焦顯微鏡中，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的振鏡掃描激光來解決這些限制甘桑。在聲光結(jié)構(gòu)中拍皮，聲波被應(yīng)用于某些類型的光學(xué)透明材料，如晶體跑杭，引起材料折射率的變化铆帽。這種折射率的變化使穿過材料的光發(fā)生偏轉(zhuǎn)。通過應(yīng)用時(shí)變聲波德谅，偏轉(zhuǎn)角度可以迅速改變爹橱，允許快速和精確的掃描激光束。
AOD可用于掃描x和y軸的激光束窄做，包括任意感興趣的路徑愧驱，可以提供樣品的高速慰技，高分辨率的掃描。這可以顯著提高共聚焦和多光子顯微鏡的成像深度和速度组砚，使實(shí)時(shí)捕獲代謝過程和其他動(dòng)態(tài)過程成為可能吻商。此外，AOD可用于調(diào)制激光束的強(qiáng)度糟红，從而可以在光柵掃描期間執(zhí)行消光手报，這有助于進(jìn)一步提高分辨率。
在聲光偏轉(zhuǎn)器中改化，壓電換能器在材料中產(chǎn)生布拉格光柵掩蛤。光闌只允許經(jīng)過衍射的光束通過。由G&H提供陈肛。
綜上所述揍鸟，聲光和其他有源光子元件集成到顯微鏡中的zui新發(fā)展開始解決共聚焦和多光子顯微鏡技術(shù)的局限性，為生命科學(xué)研究開辟了新的機(jī)遇句旱。在共聚焦顯微鏡中使用聲光偏轉(zhuǎn)器 (AOD)已被發(fā)現(xiàn)是解決成像深度阳藻，分辨率和速度限制的有前途的解決方案。這可以顯著提高實(shí)時(shí)捕獲代謝過程和其他動(dòng)態(tài)過程的能力谈撒，為生物體的內(nèi)部工作提供新的見解腥泥。
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