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El Movable Objective Microscope® (MOM®) es un
microscopio de dos o tres fotones capaz de obtener
imágenes en las profundidades de especímenes vivos
cuando se combina con un láser apropiado. El Sutter MOM
fue el primer visor que proporcionó movimiento y
rotación del objetivo tridimensional, lo que permitió
que la muestra permaneciera horizontal y estacionaria.
Muchos laboratorios de imágenes de gran prestigio en
todo el mundo utilizan Sutter MOM y trabajamos
constantemente con nuestros clientes para adaptar el
diseño a sus necesidades cambiantes.
Mire el video que describe las trayectorias de los haces
de imágenes y fotoestimulación de MOM
MOM Diseño opto-mecánico
El MOM consta de dos microscopios independientes. La
mitad del microscopio de campo amplio consta de un
iluminador vertical Olympus, una lámpara de arco de
xenón Sutter y un soporte de cámara para proporcionar
epifluorescencia estándar. El lado de dos fotones del
microscopio proporciona la vía óptica para guiar la luz
láser de excitación desde la mesa hasta los espejos
galvanométricos de exploración y luego expandir el haz a
través de la lente de exploración y dirigirlo hacia la
parte posterior del objetivo. Después de la excitación
de dos fotones, los fotones emitidos son dirigidos por
un espejo dicroico inmediatamente encima del objetivo
hacia la vía de detección. El cuerpo principal del
microscopio se mueve hacia atrás sobre un sistema de
rieles que permite un fácil acceso a la muestra antes de
la toma de imágenes.
El objetivo se traduce en X, Y y Z, así como gira
alrededor del eje X. Dos espejos móviles permiten que el
microscopio mantenga una entrega eficiente de la luz de
excitación a la apertura posterior del objetivo,
independientemente del movimiento o la orientación. Los
movimientos X, Y y Z utilizados son los mismos que los
de nuestro micromanipulador MP-285 para que sepa que los
movimientos son suaves, finos en escala, sin
desviaciones y altamente reproducibles. Estos
movimientos permiten que se registren imágenes en
Z-stack y en mosaico de grandes regiones de tejido sin
necesidad de una platina móvil.
La trayectoria de la luz horizontal permite la rotación
del objetivo lejos de la posición vertical estándar.
Como resultado de esta rotación, el MOM se puede
convertir fácilmente de un microscopio vertical a uno
invertido y el objetivo se puede posicionar de 0 a 180
grados. Esta libertad posicional permite la formación de
imágenes de superficies y volúmenes no horizontales.
Sistemas de escaneo MOM
Durante los últimos 10 años, los sistemas de escaneo
para microscopios multifotónicos han cambiado de varias
formas. Los objetivos de gran apertura y NA alta
estuvieron disponibles y, por lo tanto, requirieron
escáneres de mayor apertura. La tecnología de escáner
resonante permitió obtener imágenes más rápidas. Los
visores de dos fotones ahora incluyen sistemas
galvo-resonante y galvo-galvo resonante. El Sutter MOM
se desarrolló en paralelo con estos cambios y la nueva
tecnología se puede integrar en ámbitos existentes más
antiguos con cambios mínimos. Muchos visores originales
con escáneres galvo de 3 mm se han actualizado a
escáneres galvo de 6 mm o escáneres resonantes/galvo.
Como ejemplo, el escáner Vidrio RMR (un sistema de
escáner galvo-galvo resonante) puede comprarse como
parte de cualquier sistema MOM nuevo o adaptarse a los
visores MOM existentes.
Software de imagen
A partir de 2011, Sutter comenzó a ofrecer MOM Computer
System and Software (MCS). Antes de que se desarrollara
este paquete de software, la mayoría de los usuarios
confiaban en ScanImage o MPScope para generar imágenes
escaneadas. Los clientes valoraron el hecho de que MOM
operaría con programas gratuitos de código abierto, sin
embargo, también parecía haber un mercado para un
paquete comercial. MCS continúa ofreciendo un paquete
simple y fácil de usar disponible a un precio que se
compara con otros paquetes comerciales y gratuitos.
MScan 3.0, la última versión, es compatible con Windows
10. Una publicación reciente aprovecha los archivos de
datos extensos (1 a 2 horas) que se pueden capturar en
la estructura de archivos de datos propietaria de MCS.
(referencia Kuhn, 2020).
El MOM® siempre ha sido compatible con el software
gratuito ScanImage, el software de imágenes de dos
fotones desarrollado por Karel Svoboda y sus
colaboradores. Una de las razones por las que la
plataforma MOM existe en su forma actual es el fuerte
apoyo de la comunidad de ScanImage. En 2014, Vidrio se
convirtió en el principal vehículo de soporte y nuevo
desarrollo de ScanImage. Sutter se complace en poner
Vidrio ScanImage Premium a disposición de los clientes
que deseen soporte premium y las funciones más
recientes. ScanImage Basic está disponible como un
sistema básico con un año de soporte incluido. El
software gratuito ScanImage todavía está disponible pero
no incluye soporte. Sutter proporciona paquetes que
incluyen el hardware de adquisición de datos necesario
para acoplar el MOM y otros microscopios de escaneo a
ScanImage Premium, ScanImage Basic o la versión
gratuita. También vendemos la línea de hardware de
Vidrio que incluye computadoras preparadas para
ScanImage, el sistema de adquisición vDAQ y el escáner
RMR.
Los paquetes MOM de Sutter incluyen todo el equipo
(menos el láser y el objetivo) necesarios para un
sistema de imágenes completo:
Lente de escaneo y lente de tubo apropiada para imágenes
de dos o tres fotones
Escáneres galvonométricos (3 mm o 6 mm) o resonantes XY
de Cambridge Technology (sistemas galvo-resonante o
galvo-galvo resonante, ambos con 5 mm espejos)
Tubos fotomultiplicadores (PMT) de Hamamatsu: productos
multialcalinos R6357 o H10770PA-40 (GaAsP). (Hay otros
PMT disponibles, Sutter es un distribuidor autorizado de
Hamamatsu)
Fuentes de alimentación para PMT: Sutter PS-2 (fuente de
alimentación de alto voltaje de doble canal para PMT
convencionales) o Sutter PS-2/LV (fuente de alimentación
de bajo voltaje de doble canal para H10770PA-40 u otros
PMT con alto voltaje incorporado). Las fuentes de
alimentación se pueden pedir con encendido/apagado
remoto para activación PMT
Preamplificadores Hamamatsu, Sigmann o FEMTO
Adquisición de datos: PXI FPGA de National Instruments,
Vidrio vDAQ o E/S multifunción basadas en PC de National
Instruments
Conoptics Pockels Cells para control de intensidad láser
APLICACIONES
Imágenes de dos fotones in vivo
Imágenes de tres fotones in vivo
Grabación e imagen electrofisiológica (cultivo, grandes
preparaciones in vivo, etc.)
Microscopía de superficie no horizontal
Estimulación retiniana simultánea y microscopía de dos
fotones1
Imágenes de animales completos
Inmunología
Embriología
CARACTERISTICAS
El objetivo se mueve 22 mm en X, Y y Z
El objetivo gira sobre el eje óptico para obtener
imágenes de superficies y volúmenes no horizontales
Diseño de plataforma abierta personalizable
Escáneres XY convencionales o resonantes de Cambridge
Technology
Sistema detector de dos o cuatro canales con PMT
Hamamatsu y preamplificadores
Fuente de alimentación PMT de dos canales Sutter PS-2/
PS-2LV
Lente de escaneo y lente de tubo compatibles con dos o
tres fotones
*Nuevo* Light Block mantiene los estímulos visuales, los
fotoestímulos y la luz ambiental fuera del camino del
detector
Sistemas de adquisición de datos de National Instruments
y Vidrio Technologies
1 "Registros ópticos de alcance ocular de señales de
fluorescencia evocadas por estímulos de luz en la
retina", Euler et al, Pflugers Arch, 2008 |
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Sutter Instrument Relayed RGG Scanbox
Muchos laboratorios de neuroimágenes están buscando formas de aumentar
la funcionalidad de sus microscopios estándar de barrido galvo-galvo
(GG) o resonante-galvo (RG) de 2 fotones. La actualización al escaneo
galvo-galvo resonante (o escaneo RGG) es una forma de agregar nuevas
capacidades a su sistema. El nuevo scanbox Sutter RGG agrega una nueva
funcionalidad en un factor de forma compacto.
¿Cuáles son las ventajas de un scanbox RGG?
1) En un alcance de ruta de láser único, RGG puede funcionar como una
ruta GG o RG. Se puede hacer un escaneo rápido para monitorear los
cambios en los niveles de calcio en la imagen usando el modo RG (con el
segundo escáner galvo ordenado para permanecer en la posición neutral) o
se puede hacer un escaneo más lento de alta resolución en el modo GG
(con el escáner resonante comandado con cero voltios para dejar de
resonar).
2) Muchos experimentadores desean poder fotoestimular una parte del
campo de visión (FOV) o una sola parte de una célula para fotoactivar
una o más áreas pequeñas en secuencia, seguidas de un escaneo RG rápido
para ver cómo reaccionan las células a la fotoestimulación. A menudo,
esto solo se puede hacer con dos rutas de escaneo, una RG y una GG. Un
cuadro de escaneo RGG permite hacer eso con una sola ruta de escaneo,
manteniendo el diseño más simple.
3) Por último, se puede utilizar una metodología a la que a veces se
hace referencia como escaneo de "sello postal" o "región de interés"
(ROI) para limitar las áreas expuestas a la luz de excitación y, en
ciertos casos, también permitir un escaneo más rápido.
¿Por qué querría tener un Scanbox RGG con retransmisión de Sutter?
1) Al igual que otros diseños, nuestra trayectoria de haz RGG transmite
el centro de rotación del escáner resonante al centro de rotación del
primer galvo. A diferencia de otros diseños, no confiamos en un sistema
de retransmisión basado en lentes, por lo que mantenemos más potencia e
inducimos menos dispersión de pulso que los escáneres retransmitidos
basados en lentes.
2) Fue diseñado para encajar en Sutter MOM y, por lo tanto, también
encajará en Sutter DF-Scope. El RGG Scanbox estará disponible en los
microscopios “Simple 2P” y BOB-2P. El sistema de relé mantiene el diseño
pequeño (6 X 6 X 2 pulgadas) para que quepa en cualquier número de
microscopios de exploración convencionales. Esperamos que un Scanbox RGG
retransmitido genérico esté disponible pronto.
3) Puede esperar la calidad de Sutter, el soporte técnico y el soporte
de preventa al igual que todos nuestros otros productos.
¡Olvídese de "listo para multifotón"!
El nuevo Sutter 3P-MOM está listo para funcionar
para imágenes de tres fotones de tejido profundo.
A pesar del intenso interés en la microscopía de tres fotones en los
últimos dos años, este es todavía un campo relativamente incipiente. Los
neurobiólogos que realizan imágenes de dos fotones y los fabricantes de
microscopios que construyen microscopios de dos fotones han estado
ansiosos por dar el salto a la tecnología que permitirá a los
experimentadores obtener imágenes más profundas del cerebro,
probablemente cerca del doble de la profundidad submilimétrica de las
mejores grabaciones de dos fotones. Todos esperábamos poder ajustar el
láser hasta 1300nm y comenzar a obtener imágenes más profundas. ¡Después
de todo, Chris Xu hizo que pareciera tan fácil!
La microscopía de tres fotones se encuentra aproximadamente en la misma
etapa que la microscopía de dos fotones a fines de los años 90. Había un
pequeño número de laboratorios haciendo el trabajo necesario para
establecer el campo. La mayoría fabricó sus propios microscopios y los
sistemas comercializados no eran adecuados para obtener imágenes
funcionales in vivo.
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Hoy en día, con respecto a la microscopía de tres fotones, hay un puñado
de laboratorios que están estableciendo el campo, en gran parte usando
microscopios caseros o adaptando los dos fotónicos existentes. Hasta el
momento, no parece haber un gran mercado para las plataformas
comerciales de novo, posiblemente porque la técnica es más desafiante
que dos fotones y posiblemente porque tres fotones requieren una fuente
de excitación completamente diferente que dos fotones con más energía
concentrada en espacios más estrechos y pulsos más altos. En este campo
en desarrollo, la división de microscopios de Sutter está exactamente
donde usted esperaría y desearía que estuviéramos: trabajando con una
parte significativa de los laboratorios que desarrollan microscopía de
tres fotones. La mayoría comenzó con nuestro diseño MOM® de dos fotones
y los ha convertido en plataformas de tres fotones, ya sea por su cuenta
o con nuestra ayuda. Ahora, Sutter puede incorporar esos cambios en
cualquier Sutter 2P-MOM existente. El cambio más importante es convertir
las lentes de escaneo y tubo para transmitir mejor IR más allá de 1700
nm. También hemos colaborado para desarrollar una versión más eficiente
de una de nuestras rutas de detección para realizar un mejor trabajo de
recolección de emisiones desde profundidades focales aún más profundas.
En los últimos dos años, hemos cotizado y construido varias MOM de tres
fotones, así como algunas que fueron diseñadas para estar "preparadas
para tres fotones". Hemos colaborado con varios laboratorios para
convertir 2P-MOM existentes en plataformas 3P.
Estamos emocionados de participar plenamente en este campo en
desarrollo. Permítanos ayudarlo a ver cuáles pueden ser los desafíos y
los beneficios de las imágenes de tres fotones. Tanto si acaba de entrar
en el campo de la generación de imágenes multifotónicas como si es un
experimentador de imágenes de dos fotones que desea acceder a imágenes
más profundas y con menos ruido que puede proporcionar la excitación de
tres fotones, póngase en contacto con nosotros. |
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