Новая функция линейки микроскопов Femtonics на основе акустооптических сканеров
Методы фотостимуляции позволяют избирательно и точно активировать клетки, что делает их выгодными для различных биологических приложений, от исследований синаптической пластичности до экспериментов по изучению обучения и памяти in vivo. К расширению FEMTO3D Atlas Dichro можно подключить второй лазер, что позволит пользователям одновременно выполнять оптогенетическую стимуляцию или раззаретирование с визуализацией кальция, даже в разных клеточных популяциях.
Одновременная 3D-фотостимуляция и 3D визуализация
Используя трехмерный метод возбуждения с произвольным доступом FEMTO3D Atlas Dichro, доступны методы сканирования технологии Femtonics AO с гибкими параметрами для фотостимуляции. В зависимости от выбранного шаблона сканирования пользователи могут с высокой точностью стимулировать редко распределенные отдельные клетки или дендритные процессы в большом объеме. Благодаря быстрому переключению между двумя лазерными линиями активность может быть зарегистрирована почти одновременно с фотостимуляцией. Использование одной сканирующей головки АО для визуализации и фотостимуляции делает эту функцию экономичной и простой в настройке.
- Одновременное использование двух лазерных лучей с разной длиной волны (например, 750–970 нм и 1030–1050 нм).
- Два точно выровненных лазерных луча стабилизируются встроенным блоком стабилизации луча.
- Улучшенные акустооптические кристаллы обеспечивают высокую эффективность пропускания даже на более длинных волнах.
- Удобная генерация паттернов.
- Независимое сканирование с пространственным разрешением 0.5 мкм.
- Возможна стимуляция с миллисекундным временным разрешением в 100 и более местах.
- Возможность переключения между двумя лазерными лучами каждые ~ 30 мкс с переходом всего ~ 10 мкс.
Пример применения
Фотостимуляцию можно чередовать с визуализацией путем выбора области сканирования, охватывающей одно или несколько соматов, расположенных в любом месте трехмерного поля зрения. Стимуляция может выполняться в режиме сканирования 3D-шахматной доски, который представляет собой передовой экспериментальный подход, расширяющий 3D-сканирование точек произвольного доступа на небольшие локальные плоскости. Однородное распределение энергии стимуляции на соматы выбранных клеток обеспечивает максимальную эффективность стимуляции, тем самым сводя к минимуму возможность фотоповреждения целевых клеток. Лазерный луч, используемый для фотостимуляции, возбуждает канальный родопсин, экспрессируемый в клетках, вызывая контролируемую вспышку потенциалов действия. Для визуализации кальция можно выбрать второй шаблон сканирования с более крупными областями, охватывающими тела клеток окружающими областями, в которых можно проследить вызванную активность даже во время движений образца. Время фотостимуляции и визуализации можно точно контролировать с помощью различных протоколов из графического интерфейса программного обеспечения. Таким образом, можно проверить связность элементов сети и сопоставить ее с функцией сети.
Экспрессирующие клетки ChrimsonR-mRuby2 и GCaMP6f стимулировали и визуализировали методом трехмерного сканирования в шахматном порядке в коре головного мозга мыши in vivo. Красный квадрат: стимуляция клетки при 10 х 10 мкм, зеленые квадраты: визуализация клеток при 25 х 25 мкм/клетка в представленной плоскости (сплошная линия) и на других глубинах Z (пунктирная линия). Стимуляцию проводили 10 импульсами по 1 мс (частота повторения 10 Гц) для большей эффективности, визуализацию проводили с частотой 12 Гц.
