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Beijing Chaoweijing Biotechnology Co., Ltd
Lancement du microscope à deux photons miniaturisé à champ millimétrique
Date :2025-05-28Lire :0
Le 20 septembre 2023, Cheng Ping, Université de Pékin - le document de recherche de l'équipe de Wang Aimin intitulé « Millimeter Field - of - view miniature Two - photon Microscopy for Brain Imaging in freely Moving mice» publié en ligne dans la revue académique Optics Express révèle les principes de conception et les performances d'imagerie du fhirm - LF, le microscope à deux photons miniaturisé à champ de vision millimétrique récemment publié par hyperdimensional view. Cette sonde miniaturisée de microscope à deux photons intégrant des caractéristiques telles que des objectifs miniatures à faible grossissement, des microscopes à grand champ, de petits angles d'inclinaison MEMS, ne pèse que 2,5 grammes et offre un champ de vision d'imagerie allant jusqu'à 1000 × 788 μm2, fournissant un outil d'observation puissant pour étudier la fonction dynamique des populations neuronales du cerveau dans le paradigme du comportement libre des petits animaux. Zhao Chunshu, chercheur adjoint à l'École des technologies futures de l'Université de Beijing, est le premier auteur du document, et Wang Aimin et Wu runlong de l'Université de Beijing sont les co - auteurs correspondants du document.
Capture d'écran du papier en ligne
Des données de haute qualité à portée de main avec un champ de vision de niveau millimétrique
Les microscopes mono - photons miniaturisés typiques se distinguent par leur champ de vision millimétrique, tandis que les microscopes biphotons miniaturisés offrent des avantages plus importants en termes de résolution d'imagerie, de profondeur et de capacité de découpage. Le dernier microscope à deux photons miniaturisé à champ millimétrique fhirm - LF permet la fusion des deux avantages. En concevant des objectifs à faible grossissement, des miroirs de balayage à grand champ et en réduisant l'angle d'inclinaison du MEMS, fhirm - LF a atteint 1000 × 788 μm2Le champ de vision de l'imagerie. Avec cette sonde de microscope, l'auteur à 1000 × 788 μm2Des images haute résolution des neurones, des dendrites et des épines dendritiques du cortex cérébral de souris ont été observées sous le champ de vision (Figure 1).
Figure 1. A) image de la sonde fhirm - LF; B) à 1000 × 788 μm2Sous le champ de vision, image neuronale de gcamp6s exprimant dans le cortex cérébral de souris éveillées;C) imagerie des dendrites et des épines dendritiques du cortex cérébral de souris transgéniques thy1 - yfph éveillées.
Imagerie de haute qualité à grand champ sous grin lens
En imagerie microscopique relayée par une lentille à gradient d'indice grin Lens, les aberrations introduites par grin lens réduisent considérablement la qualité de l'image. Pour tester l'effet de la sonde fhirm - LF sous la lentille Grin, les auteurs ont effectué des observations de neurones hippocampiques de souris en mouvement libre par imagerie de relais grin - lens (Figure 2). Avec un champ de vision de la sonde d'imagerie de 1000 × 788 µm 2 et une fréquence d'image de 9 Hz, dans des conditions de 600 × 512 pixels, son champ de vision effectif atteint environ 900 × 788 µm 2, bien que la portée du champ d'imagerie soit légèrement affectée par l'effet de vignettage de La lentille grin elle - même. L'imagerie de la Sous - région Ca1 dorsale de l'hippocampe de souris en mouvement libre a été réalisée par grin Lens, une sonde d'imagerie fhirm - LF qui a permis une acquisition de haute qualité d'environ 400 données transitoires neuronales sur le calcium, avec un rapport signal sur bruit moyen de 9,2 et 98% des données transitoires neuronales sur le calcium supérieur à 3.
Figure 2. Imagerie relais de Ca1 dorsale de l'hippocampe de souris en mouvement libre par lentilles grin de 1 mm de diamètre. Enregistrement d'imagerie continu de 18,3 minutes de souris en mouvement libre avec fhirm - LF montrant les 395 diagrammes de segmentation neuronale enregistrés etCa2 +Trace et montre le rapport signal sur bruit de ces transitoires neuronaux calciques.
Zoom libre jusqu'à 500 μm de profondeur avec un champ de vision millimétrique
Le système de microscopie à deux photons miniaturisé superdimensionnel view est équipé d'un module ETL à zoom axial avancé. L'utilisation du principe de lentille liquide permet l'enregistrement simultané d'imagerie de neurones dans différentes couches fonctionnelles du cortex cérébral par microscopie miniaturisée à deux photons. En combinaison avec le module ETL zoom amovible, la gamme de zoom axial fhirm - LF de la sonde de grand champ millimétrique a été étendue à 500 μm, permettant l'acquisition de 1000 × 788 × 500 μm dans l'imagerie du cortex cérébral de souris3Image neuronale du volume (Figure 3). Et une fois le module zoom ETL embarqué, la microimagerie à deux photons conserve une résolution d'imagerie constante avec la capacité de se rapprocher de la limite de diffraction théorique.
Figure 3. Fhirm - LF combiné avec un module ETL zoom amovible pour le cortex de souris éveillées 1000 × 788 × 500 μm3Imagerie volumétrique 3D.