Описание

Серия Bergamo^® II от компании ThorLabs представляет собой платформу для мультифотонной микроскопии. Исходя из принципа, что микроскоп должен подходить под образец, а не наоборот, была создана полностью модульная платформа для микроскопии, которая способна подстраиваться под множество условий эксперимента.

 

Общий обзор модулей

Лазерные сканеры:

• Гальво-резонансные сканеры с частотами 8 кГц и 12 кГц для высокой скорости отображения
• Гальво-гальво сканеры для задания пользовательских областей сканирования и шаблонов фотостимуляции
• Пространственный модулятор света для одновременного захвата целей сканирования
• Широкополосная сканирующая оптика оптимизирована для следующих целей:
  • Фотоактивация / высвобождение
  • Двухфотонное отображение
  • Трёхфотонное отображение
• Софокусное (конфокальное) отображение

Корпуса микроскопов:

• Вращающиеся корпуса
  • Перемещение по вертикали на 5"
  • Вращениена величину от-5° до +95° (илиот -50° до +50°) вокруг образца
  • Плавное перемещение по осям XYна 2"
  • Плавное перемещение по оси Zна 1"
  • Вращение объектива по осям X, Yи Z
• Корпуса для вертикальных микроскопов
  • Плавное перемещение по оси Zили по осям XYZ

Распознавание сигнала:

• Возможно одновременно распознавать до четырех сигналов с помощью четырех каналов
• Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) с термоэлектрическим охлаждением или широкоугловые ФЭУ на основе GaAsPбез охлаждения
• 8°, 10° или 14° приёмная оптика в направлении отраженного света EpiDirection (для Ø20-мм входного зрачка оптической системы)
• Доступны механические затворы для фотостимуляции
• Доступен вариант с двумя каналами прямого распознавания сигнала
• Легко-заменяемые держатели магнитных фильтров

Отображение с помощью проходящего света

• Градиентный контраст по методу Додта (широкополосное и лазерное сканирование)
• Дифференциально-интерференционный контраст (широкополосное и лазерное сканирование)
• Модули освещения легко снимаются для проведения экспериментов на живом организме
• Подсветка с помощью светодиодов видимого и ближнего инфракрасного диапазонов
• Применимо для вращающихся и вертикальных тел

BERGAMO–мультифотонные микроскопы.

 

Технические характеристики

Лазерное сканирование, широкополосное отображение и отображение с помощью проходящего света
Модули для сканирования	Гальво-резонансные сканеры	Сканер с частотой 8 кГц: отображение по 2 кадра в секунду (с разрешением 4096 x 4096 пикселей), по 30 кадров в секунду (с разрешением 512 x 512 пикселей), по 400 кадров в секунду (разрешением 512 x 32 пикселей) Сканер с частотой 12 кГц: отображение по 45 кадров в секунду (с разрешением 512 x 512 пикселей) или по 600 кадров в секунду (с разрешением 512 x 32 пикселей)
	Гальво-гальво сканеры	Доступна пользовательская геометрия сканирования со следующими формами: квадрат, прямоугольник, круг, эллипс, линия и полилиния Возможность запечатления слабых сигналов с помощью долгосрочной интеграции Одинаковое время выдержки во всём поле зрения сканера Изображение с разрешением 512 x 32 пикселей при отображении 48 кадров в секунду и 32 x 32 пикселей при отображении 70 кадров в секунду
	Пространственный модулятор света	Одновременная фотостимуляция в нескольких направлениях с использованием голографического контроля луча Полностью управляется с помощью ThorImageLS® Прецизионный контроль фотовозбужденных зон вдоль оси Z
Широкополосное отображение		Научные камеры от ThorLabs или от других производителей Визуализация образцов с помощью флуоресценции или отраженного света Совместимость с научными камерами с резьбой типа C Осветитель отражённого света с одним или несколькими фильтровыми кубами Определение области сканирования без лишнего возбуждения лазера Светодиоды от ThorLabs обеспечивают яркое освещение Стандартизированные жидкостные светопроводы дают свет в видимом спектре
Модули для градиентного контраста по методу Додта и дифференциально-интерференционного контраста		Пользовательские съёмные модули позволяют использовать микроскоп для исследований на живом организме, а также для отображения образца в разрезе Сканирование с помощью камеры или лазера Градиентный контраст по методу Додта позволяет детально рассмотреть срез тканей Дифференциально-интерференционный контраст позволяет сканировать более тонкие, прозрачные образцы

 

Оптические характеристики
Детекторы	Углы сбора сигнала для сканирования образцов на различной глубине 8° (для двух ФЭУ) 10° (до четырех ФЭУ) 14° (для двух ФЭУ) Эти углы приведены для объективов с входным зрачком Ø20 мм Детекторы могут быть как с механическими задвижками, так и без них для экспериментов с фотоактивацией Доступен детектор с двумя каналами флуоресцентного прямого высокочувствительного детектирования
Минимальное расстояние между объективом и первой собирающей линзой	Большой угол обзора для мультифотонной флуоресцентной эмиссии Высокая эффективность сбора данных
Перископы	Позволяют поддерживать оптимальное лазерное выравнивание и оптическую производительность по всему диапазону перемещения микроскопа
Модули для сканирования в корпусах	Диапазон суперширокополосной коррекции от 400 до 1100 нм, от 680 до 1600 нм или от 900 до 1900 нм Оптимизация для фотостимуляции, двухфотонного отображения или трёхфотонного отображения Идеально подходят для малого значения увеличения и для объективов с высокой численной апертурой. Такие объективы широко используются в мультифотонной микроскопии Новейшие настраиваемые системы на основе титан-сапфирового лазера и оптического параметрического осциллятора имеют много преимуществ Присоединяется к Ø20 мм выходной апертуре объектива микроскопа Показатель поля зрения (FN) до 20

 

Использование на регулярной основе
Пакет программного обеспечения	ThorImageLS® это программный комплекс, разработанный специалистами компании ThorLabs и имеющий открытый исходный код Дополнительно можно заказать набор средств для разработки программ на LabVIEW и C++ Полная совместимость сScanImage
Управление с помощью сенсорного экрана	Сенсорный экран показывает текущее положение всех осей Можно сохранить и вызвать из памяти две позиции в пространстве
Легкозаменяемые эмиссионные фильтры и дихроичные светоделители	Доступ к фильтрам осуществляется с лицевой стороны микроскопа и их замена занимает менее пяти минут
Триггеры ввода и вывода	Всё оборудование синхронизируется с помощью электрических сигналов С помощью триггеров ввода возможно запустить одиночное испытание или же целую серию Триггер вывода может быть выставлен на начало кадра или линии Интеграция широкополосных сигналов с электрофизиологией
Большое пространство под нужды пользователя под объективом	Позволяет устанавливать крупногабаритную аппаратуру под объективом Можно выбрать любой угол относительно образца Вращающийся корпус микроскопа может подниматься и опускаться на 5" (12,7 см), что позволяет адаптировать микроскоп под экспериментальные установки различного размера
Фокальная плоскость имеет угол вращения от -5° до +95° или от -50° до +50° (только для вращающихся корпусов)	Вращающийся корпус позволяет отображать разные секции образца без его перемещения и без дополнительной фокусировки объектива

 

Модули обеспечения требуемых параметров луча
Ячейки Поккельса	Затемнение граней для минимизации обесцвечивания образца светом Высокоскоростное маскирование рассматриваемой области Настройка мощности лазера осуществляется с помощью программного обеспечения
Переменный аттенюатор	Позволяет проводить ручную и компьютерную настройку мощности лазера в системах без ячейки Поккельса Увеличивает производительность ячейки Поккельса Управление затвором с помощью одного клика
Переменный расширитель луча	Позволяет увеличить диаметр луча, входящего в заднюю апертуру объектива, до трёх раз. Управление происходит посредством программного обеспечения
Стабилизатор луча	Позволяет поддерживать стабильность луча при изменении длины волны возбуждающего лазера

 

Держатели образцов
Стенды с жёстким закреплением для направляющих, записывающих камер и платформ	Стенды имеют минимальную площадь установки, что экономит пространство вокруг объектива и микроскопа Тонкий профиль стенда позволяет использовать модули для отображения по методу Додта и по дифференциально-интерференционному методу Имеют долговременную стабильность Образцы можно поворачивать так, чтобы они попадали под пучок света
Платформы для XY-позиционирования	Большое рабочее пространство вокруг объектива Идеально подходит для экспериментов, в которых образец и апертура должны перемещаться в унисон Перемещение по X и Y на 2" с разрешением 0,5 мкм

 

Техническая поддержка от ThorLabs
Разработка и производство полностью осуществляются инженерами ThorLabs	Инженеры занимаются разработкой вместе, что снижает стоимость устройства и позволяет создать полностью согласованное решение Каждый компонент системы разработан на высокопрофессиональном уровне
Модульная конструкция системы	По мере возрастания требований, заказчик может усовершенствовать свой микроскоп, не жертвуя при этом имеющимися возможностями
Профессиональная установка	Специалист компании ThorLabs сам соберёт, протестирует и продемонстрирует микроскоп в лаборатории заказчика
Быстрая поддержка	Заказчик может быстро связаться со службой поддержки Специалисты ThorLabs могут оказать помощь через видеосвязь ThorLabs предоставляют пользователям их продукции камеру и микрофон для коммуникации Также специалисты компании могут решить некоторые проблемы программного обеспечения через удаленный рабочий стол

 

Подробное описание модулей систем THORLABSсерии Bergamo^® II

Гальво-резонансные сканеры, гальво-гальво сканеры и пространственные модуляторы света

Микроскопы серии Bergamo^® II могут быть оснащены гальворезонансным сканером, гальво-гальво сканером и/или пространственным модулятором света.Перечисленные опции дают пользователю возможность оптимизировать каждый эксперимент под высокую частоту кадров, высокую чувствительность и под сканирование конкретных областей исследуемого образца.

Гальво-резонансные сканеры для высокой частоты отображения

Компания ThorLabs выпускает гальво-резонансные сканеры с частотой 8 кГц и 12 кГц. Сканер с частотой 8 кГц охватывает всё поле обзора и имеет частоту отображения до 400 кадров в секунду. Сканер с частотой 12 кГц имеет повышенную частоту отображения до 600 кадров в секунду.

Гальво-гальво сканеры для сканирования интересующих областей образца

Гальво-гальво сканеры поддерживают сканирование по геометрии, заданной пользователем (линии, полилинии, квадраты и прямоугольники), а также могут проводить фотоактивацию области с заданной пользователем формой (круги, эллипсы, полигоны и точки).Они обеспечивают одинаковое время задержки для всех пикселей для лучшей интеграции сигнала, что делает изображение более однородным.

Пространственный модулятор света для фотовозбуждения сразу нескольких областей

В отличие от сканеров, которые физически перемещаются от одной точки сканирования к другой, пространственный модулятор света использует голографию для направления луча. Это позволяет проводить фотовозбуждение сразу нескольких участков образца одновременно.

 

 

Конфигурации систем с гальво-резонансным и гальво-гальво сканерами

Конфигурация B264:	Микроскоп премиум уровня с возможностью перемещения по осям XYZ для исследований в искусственных условиях и для исследований на живом образце.
Конфигурация B248:	Вращающийся микроскоп премиум уровня для исследований на живом образце

 

Примеры систем с одним гальво-резонансным сканером

Конфигурация B209:	Вращающийся микроскоп начального уровня для исследований на живом образце
Конфигурация B221:	Вращающийся микроскоп среднего уровня для исследований на живом образце
Конфигурация B206:	Микроскоп начального уровня с возможностью перемещения по осиZ для исследований в искусственных условиях и для исследований на живом образце.
Конфигурация B203:	Микроскоп начального уровня с возможностью перемещения по осям XYZ для исследований в искусственных условиях

 

Пример системы с одним гальво-гальво сканером

Конфигурация B232:

Микроскоп среднего уровня с возможностью перемещения по оси Zи с платформой для перемещения по осям XYдля исследований в искусственных условиях и для исследований на живом образце

 

Оптические системы для сверхширокополосного сканирования THORLABS серии BergamoII

Микроскопы серии Bergamo^® II имеют специальную сканирующую оптику, которая оптимизирована и настроена под длины волн возбуждения в диапазонах 400-1100 нм, 680-1600 нм или 900-1900 нм, что идеально подходит для фотостимуляции, двухфотонного отображения или трёхфотонного отображения соответственно. Такие широкие диапазоны, простирающиеся от видимого света до инфракрасного, были выбраны чтобы удовлетворять требованиям современных настраиваемых титан-сапфировых лазеров и оптических параметрических осцилляторов, а также двухканальных лазеров, таких как ChameleonDiscovery.

Оптика ThorLabsв полной мере реализует преимущества оптических конструкций, используемых в объективах с малым увеличением и высокой числовой апертурой. Такие объективы являются основой мультифотонной микроскопии.Эту оптическую систему можно подсоединить к задней апертуре Ø20 мм объектива. При этом размер сканируемой области будет в 1,6 раза больше, чем при использовании мультифотонных микроскопов серий Acerraи Bergamo. Расширение сканируемой области позволяет быстрее найти интересующую область образца или же просто сканировать большую область.

Детекторы отражённого ипрямо направленного света

Мультифотонные системы отThorLabs имеют в составе GaAsP фотоэлектронные умножители. Эти детекторы обладают высокой квантовой эффективностью, что позволяет отображать слабо флуоресцентные образцы или образцы с высокой фоточувствительностью. Доступны два типа фотоэлектронных умножителей: с термоэлектрическим охлаждением для повышенной чувствительности и распознания слабых сигналов, а также без охлаждения, что снижает габариты устройства и повышает числовую апертуру.

Все микроскопы серии Bergamo^® II могут быть оснащены двумя или четырьмя каналами распознавания отраженного света и/или двумя каналами для распознавания прямо направленного света. Пользователь может настроить прямо направленные каналы на детектирование тех же флуоресцентных меток, которые распознает детектор отражённого света. Это повысит чувствительность микроскопа в отношении тонких или слабо флуоресцентных образцов.

Одновременно можно контролировать до четырех каналов с помощью программного обеспечения.

Простые в замене эмиссионные фильтры и дихроичные светоделители

Системы Bergamo^® II полностьюсовместимысостандартными комплектами флуоресцентных фильтров, которые включают в себя Ø25 мм флуоресцентные фильтры и дихроичные зеркала размером 25 x36 мм. В отличие от других устройств данного типа, детекторные модули ThorLabsимеют магнитные держатели, которые делают замену фильтров для различных измерений быстрее и легче.

Также компания выпускает модули детектирования для Ø32 флуоресцентных фильтров с большой площадью и для дихроичных зеркал размером 32 x 42 мм. Эти модули позволяют увеличить угол обзора системы при работе с более сильными сигналами.

 

 

Эмиссионные фильтры и дихроичные зеркала находятся в специальной камере, закрывающейся с помощью магнита, на передней части модуля детектирования.

 

Изображения, полученные с помощью микроскопов от ThorLabs

Одновременное обнаружение более чем 10 тысяч нейронов в бодрствующей мыши

 

Пространственный модулятор света использует голографические шаблоны для одновременной фотоактивации сразу нескольких мест в образце. Он обеспечивает точный осевой контроль за фотостимулированным положением, так как данный модулятор предназначен специально для двухфотонного возбуждения фемтосекундными импульсами.

 

Процесс калибровки пространственного модулятора света, генерация голограммы и внешняя аппаратная синхронизация полностью управляются с помощью программного комплекса ThorImageLS™. Он обеспечивает безупречное управление и высокий уровень интеграции.

 

Исследование нейрона методом фиксации потенциала

 

Изображение мозга глубиной 1,3 мм

 

Активированные клетки микроглии, показывающие трансгенный видимый флуоресцентный белок в участке спинного мозга, взятого у мыши

 

Софокусное изображение клеточных слоёв в сетчатке мыши. Микроскоп BergamoIIимеет возможность софокусной визуализации на втором пути сканирования

 

Bergamo II имеет увеличение 20x, поэтому с его помощью можно получить изображения большей площади, чем с помощью других микроскопов, использующих такой же объектив. Изображение выше было получено с помощью объектива с увеличением 20x. Реальный размер данной области составляет 1 x 1 мм.