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生物显微成像系统

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模块化可自定义光片显微镜(SPIM or LSFM)

  • 模块化可自定义光片显微镜(SPIM or LSFM)
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模块化设计,可以自定义搭建,也可以轻易嫁接到商用显微镜上!

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姓名:于工(Grin)

电话:131 2782 0466(微信同号)

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模块化光片显微镜(light sheet microscope)组件


选择性平面照明显微镜 (SPIM) 是一种快速、温和的成像技术,它将宽场成像的速度与适度的光学切片和低光漂白相结合。它已成为一种重要的荧光成像方式,尤其是体积成像。 SPIM 也称为光片荧光显微镜 (LSFM) 或简称为“光片”,光片显微镜因其具有光损伤小、切片品质好、采集速率快的特点在体积成像中迅速普及。

SPIM 的主要缺点是需要额外的光学器件来生成光片。常见的是,除检测物镜外,还需要一个与检测物镜正交放置的单独的照明物镜,其后连接生成光片的光学器件和激光源。本质上,显微镜需要围绕样品进行设计,添加额外的物镜和光路会给成像系统和样品安装带来空间限制。传统的共焦或落射荧光显微镜具有单一光路,可以容纳更广泛的样品。换句话说,SPIM 的优势是以任何单一工具的适用范围更窄为代价的,这导致了不同光片显微镜配置的激增。



自 2010 年代初以来,应用科学仪器 (ASI) 一直采用模块化方法来构建显微镜, ASI 的模块化组件彼此之间可以轻松组合,形成完整的 SPIM 显微镜,包括电动和压电平台、光机械装置以及用于创建和移动光片的扫描仪。完成该系统需要物镜、激光器、滤光片和相机;我们提供多种标准配置的光片显微镜,包括 ISPIM、diSPIM、oSPIM 和 ct-dSPIM。此外,使用 ASI 的组件大大简化了定制/DIY 光片系统的构建。


1)双向倒置光片显微镜模块(DISPIM)

DISPIM是一款灵活的易于安装的光片显微镜组件,该组件安装到倒置显微镜上时可实现双向观测。该组件两个物镜垂直放置在开放式培养皿的样品上方,物镜与垂直方向成45°。该组件可以放置在常规倒置显微镜的顶部,也可安装在我们提供的RAMM/MIM框架组件上。

该组件有两种配置:

①单面系统(iSPIM)

该系统一个物镜通过常规的振镜产生移动光片,使光片穿过样品,通过振镜移动光片同时移动压电物镜扫描台完成3D成像。该系统图像获取样品迅速,低成本,但是轴向分辨率低于XY平面分辨率。

②双面系统(diSPIM)

在该系统中两边都包含光片扫描仪、压电物镜扫描台和相机,在实验中两个物镜交替用于照明和检测,同时在正交方向获得样品的图像,并且将两个方向的收集的数据集进行计算合并生成各向同性的3D图,如果实验需要也可以单面模式运行。该模块XY&Z轴都具有较好的分辨率,但是需要购置更多的硬件,且后期需要更多的图像处理。

2)透明组织专用光片显微镜(ct-SPIM)

该光片显微镜的外形结构与diSPIM/iSPIM结构类似,但是不包括倒置显微镜。该系统配置经过优化可对透明组织进行成像。样品放置在电动XYZ平台上,由于样品尺寸较大,平台扫描是其成像的可行方式。采集速度受相机帧频限制。该模块也是拥有两种不同配置,即单面成像和双面成像系统。

3)倾斜单面光片显微镜(OSPIM)

OSPIM系统是一个单面光片系统,上面物镜以60°倾角安装在RAMM框架上,底测显微镜物镜用于产生光片,该平台可以安装在商业上的倒置显微镜上。

                           

此外还提供了搭建光片显微镜中常用的模组,

1)光纤耦合激光扫描仪

光纤耦合激光扫描仪是一款紧凑而通用的2D扫描单元。设计适用于生成SPIM光片。用户提供的光束通过标准光纤连接器进入扫描仪,通过二维MEMS扫描镜扫描成光片。扫描仪通常使用C型接口连接到显微镜上。

2)多重浸渍物镜

该物镜主要设计用于光片显微镜检查透明组织样品。由于物镜具有独特的第 一弯曲表面,因此物镜可以在没有任何校正环的情况下工作在任何折射率的介质中。物镜可以浸入到苛刻的介质,例如DBE和BABB。


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