快速微型化雙光子顯微成像系統(tǒng)FIRM-TPM，在一次實現(xiàn)了自由運動小鼠單個樹突棘水平神經(jīng)元功能活動的高速高分辨實時成像。這款頭戴式雙光子顯微鏡可實時記錄自由行為動物的大腦神經(jīng)元和樹突棘活動，支持鈣成像，并可在同一視野長時程反復(fù)成像。
該系統(tǒng)為研究大腦的結(jié)構(gòu)和功能提供了一個革命性的新工具，可融合微觀神經(jīng)元和神經(jīng)突觸活動與大腦整體的信息處理和個體行為信息，成為全景式解析腦連接圖譜和功能動態(tài)圖譜的利器。
? 探頭重量約為2.8g, 可佩戴在動物頭部
? 成像視野>400 μm×400 μm, 通過顱窗可記錄數(shù)十個神經(jīng)元、上千個神經(jīng)突觸的動態(tài)信號
? 可傳播920nm飛秒脈沖激光，對神經(jīng)生物學(xué)常用探針GCaMp進行成像
? 探頭可拔插設(shè)計，簡化實驗并避免動物長時間運動而造成的光纖和電纜的纏繞
? 可配置軸向掃描模塊，進行三維成像和多平面切換成像，用于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)研究
? 可配置紅色通道和綠色通道的熒光采集模塊，實現(xiàn)雙通道成像
FIRM-TPM微型化雙光子顯微鏡 ? 大視場型與高分辨型參數(shù)對比表
| FIRM-TPM微型化雙光子顯微鏡 ? 大視場型 | FIRM-TPM微型化雙光子顯微鏡 ? 高分辨型 | |
| 探頭重量 | ~2.8 g | 2.2 g |
| 探頭體積 | 10 mm×16 mm×21 mm | 9.5 mm×15.5 mm×17 mm |
分辨率 | < 1.3 μm | < 850 nm |
| 成像速度 | 9Hz@512×512，18 Hz@256×256 | 9Hz @ 512×512, 18Hz @ 256×256 |
| 成像視野 | >400 μm×400 μm | >180 μm×180 μm |
| 工作距離 | ~ 1 mm | >390 μm |
| 三維變焦模塊 | 變焦范圍：0~100 μm；平面間切換速度： 4Hz | 變焦范圍: 0~30 μm; 平面間切換速度: 4Hz |
| 飛秒脈沖激光器 | 激發(fā)波長：920 nm/ 1030 nm；平均功率：> 400 mW；脈沖寬度：< 200 fs | 激發(fā)波長: 920 nm/ 1030 nm; 平均功率: >400 mW; 脈沖寬度: < 200 fs |
| 熒光采集模塊 | 接收范圍：300~720 nm； 綠色通道：520/50 nm；紅色通道：605/50 nm | 接收范圍: 300~720 nm; 綠色通道: 520/50 nm; 紅色通道: 605/50 nm |
| 成像控制模塊 | 采樣率：≥ 120 MS/s；模擬輸入分辨率：≥ 16- bit；模擬輸入帶寬：≥ 110 MHz | 采樣率: ≥ 120 MS/s; 模擬輸入分辨率: ≥ 16-bit; 模擬輸入帶寬: ≥ 110MHz |
| 成像處理模塊 | 系統(tǒng): win 10操作系統(tǒng); CPU內(nèi)存: 32G; 硬盤: 256固態(tài)硬盤和2T機械硬盤; 顯卡: 2GB DDR5專業(yè)顯卡; 成像分析系統(tǒng): GINKGO-MTPM | 系統(tǒng): win 10操作系統(tǒng); CPU內(nèi)存: 32G; 硬盤: 256固態(tài)硬盤和2T機械硬盤; 顯卡: 2GB DDR5專業(yè)顯卡; 成像分析系統(tǒng): GINKGO-MTPM |
| 系統(tǒng)尺寸 | 成像系統(tǒng)：955 mm×1380 mm×825 mm；行為學(xué)箱：1380 mm×1380 mm×2179 mm | 成像系統(tǒng)：955 mm×1380 mm×825 mm；行為學(xué)箱：1380 mm×1380 mm×2179 mm |
| 系統(tǒng)環(huán)境 | 溫度：24 ± 2 ℃；濕度：< 60% | 溫度：24 ± 2 ℃；濕度：< 60% |
該系統(tǒng)為研究大腦的結(jié)構(gòu)和功能提供了一個革命性的新工具，可融合微觀神經(jīng)元和神經(jīng)突觸活動與大腦整體的信息處理和個體行為信息，成為全景式解析腦連接圖譜和功能動態(tài)圖譜的利器。
應(yīng)用案例：腫瘤微環(huán)境研究
通過λ-stack多光譜成像結(jié)合光譜拆分算法，實現(xiàn)腫瘤組織10+1色免疫熒光及光譜拆分免疫熒光及光譜拆分。
