JoVE Logo

Oturum Aç

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Giriş
  • Protokol
  • Sonuçlar
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Malzemeler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

Özet

molekül bağlarının doğasında titreşim dayalı Tutarlı bir anti-Stokes Raman saçılması (CARS) mikroskopi etiket ücretsiz kimyasal seçici canlı hücre görüntüleme izin verir. safir lazer ve bir OPO lazer: Bu çalışma femtosaniye Ti dayalı standart bir multiphoton lazer tarama mikroskobu tamamlayıcı mikroskopi tekniği uygulanmasını sunar.

Özet

Bir femtosaniye Ti birleştirerek lazer tarama mikroskobu: Lazer çizgisini çoğaltmak için safir lazer ve optik parametrik osilatör (OPO) biyologlar için kullanılabilir hale gelmiştir. Bu sistemler, öncelikle çok kanallı iki foton floresan mikroskobu için tasarlanmıştır. Ancak, herhangi bir değişiklik olmadan, bu tür ikinci harmonik nesil (SHG) veya üçüncü harmonik nesil (THG) gibi tamamlayıcı doğrusal olmayan optik mikroskop da yapılandırılmış moleküller veya sulu Gelir Orta etiketi içermeyen görüntüleme sağlayan bu set-up ile yapılabilir lipit arayüzleri. Bu teknikler, in vivo gözlem için uygundur, ancak kimyasal özgüllük sınırlıdır. Kimyasal seçici görüntüleme Raman saçılması dayalı doğal titreşim sinyalleri elde edilebilir. Konfokal Raman mikroskobu 3D uzaysal çözünürlüğü sağlar, ancak yüksek ortalama güç ve uzun edinimi süresi gerektirir. Bu zorlukları aşmak için, lazer teknolojisindeki son gelişmeler devel izin vardoğrusal olmayan optik titreşim mikroskopi opment, özellikle tutarlı bir anti-Stokes Raman içinde (CARS) saçılma. ARABALAR mikroskopi Bu nedenle kimyasal eşleştirme (OH streç titreşimler yoluyla) (CH streç titreşim yoluyla) lipidler, su, proteinler veya DNA, biyolojik ve canlı hücre görüntüleme için güçlü bir araç olarak ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada, standart bir OPO-birleştiğinde multiphoton lazer tarama mikroskobu CARS tekniğin uygulanmasını açıklar. Bu lazer ışını yolu birinin uzunluğunun ayarlanması ile iki lazer hatları arasında zamanlı senkronizasyon dayanır. Biz varolan multiphoton sistemi üzerinde bu tekniğin bir adım-adım uygulama mevcut. Deneysel optik bir temel arka plan yararlı ve sunulan sistem pahalı ek donanım gerektirmez. Ayrıca kemirgen siyatik sinirinin miyelin kılıflarının elde görüntüleme CARS göstermektedir, ve bu görüntü, standart t gibi doğrusal olmayan optik görüntüleme ile eş zamanlı olarak gerçekleştirilebilir göstermektedirwo-foton floresan tekniği ve ikinci harmonik nesil.

Giriş

Optik mikroskop bir hücre içi çözünürlük ile biyolojik sistemlerin canlı dinamik süreçlerin tahribatsız görselleştirme için önemli bir teknik haline gelmiştir. Floresan mikroskobu nedeniyle yüksek özgüllük ve duyarlılık 1 şu anda canlı hücrelerde kullanılan en popüler görüntüleme kontrast. flüoresan büyük bir palet (eksojen boyalar, genetik olarak kodlanmış proteinleri, yarıiletken nanopartiküller) ortaya çıkmıştır. Çeşitli örnek aydınlatma floresan tabanlı teknikler 3D görüntüleme gerçekleştirmek için ve 2 photobleaching bu tekniğin ana dezavantajı azaltmak için (örneğin konfokal veya iki foton mikroskopi gibi) gelişmiştir. Moleküler türlerin ç....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protokol

figure-protocol-58
Şekil 1. Genel set-up şematik görünümü Bu Ti içerir. Safir (680 - 1080 nm) ve OPO (1050 - 1300 nm) lazerler, (M 4 M 1) 4 aynalarla gecikme hattı, hızlı osiloskop, fotodiyot ve iki sabit iris diyaframlar Ben 1 ve 2. Aynalar M 2 ve M 3 mikrometre çözünürlük ile gecikme hattı uzunluğunu değiştirmek sağlayan bir doğrusal çeviri aşamasında sabitlenir. A 660 -. 685 nm bant geçiren filtre OTOMOBİLLER görüntüleme için kullanılan photomul....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Sonuçlar

Standart Ti darbe tren sıklığı: safir lazer, genellikle yaklaşık 80 MHz. lazer safir: OPO o Ti tarafından pompalanır beri aynı frekansa sahiptir. En az 200 MHz hızlı osiloskop nedenle gereklidir. aralığında hızlı bir fotodiyot 600 1100 nm de gereklidir. Safir ve OPO sinyalleri 1 / (2 × 80 × 10 6) = 6.2 nanosaniye kaydırılır: Ti zaman maksimum zamansal kayma oluşur. Bu 1.9 M maksimum ışın yolu kaymasına karşılık gelen Ti 2 OPO.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Tartışmalar

işin en zorlu kısmı lazer ışınları zamansal eşitleme olduğunu. Bu hızlı bir osiloskop ile birlikte hızlı bir fotodiyot gerektirir, ancak zaman içinde sadece kaba bir örtüşen ilk başta yapılabilir. Sonra birkaç cm daha ayarlaması gerekmemektedir. Son olarak, bir lineer çeviri aşamasında tarafından mikrometre hareket OTOMOBİLLER sinyali tetiklemek için gecikme hattı uzunluğunun nihai ince ayar yapmak mümkündür. yapıldı aşaması mikrometre sürücü ayarlanması sureti ile gözlemlenen Bu.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Açıklamalar

The authors declare that they have no competing financial interests.

Teşekkürler

The authors want to thank Dr. Philippe Combette (IES, UM, Montpellier, France) for the loan of the fast oscilloscope and acknowledge financial supports from Montpellier RIO Imaging (MRI). HR acknowledges ANR grants France Bio Imaging (ANR-10-INSB-04-01) and France Life Imaging (ANR-11-INSB-0006) infrastructure networks for coherent Raman imaging developments. This work was mainly supported by an European Research Council grant (FP7-IDEAS-ERC 311610) and an INSERM - AVENIR grant to NT.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Malzemeler

NameCompanyCatalog NumberComments
OscilloscopeTektronixTDS 520D500 MHz 
PhotodetectorThorlabsDET08C/M, T42905 GHz InGaAs, 800 - 1,700 nm
Ti:Sapphire laser Chameleon Ultra Family IICoherent
Optical parametric oscillator OPO Compact FamilyAPE Berlin
Axio Examiner microscope LSM 7 MPCarl Zeiss
Motorized periscopeNewport
Objective W Plan-Apochromat 20X/1.0Carl Zeiss
Beam combinerCarl Zeiss
Acousto-optic modulatorCarl Zeiss
OPO power attenuatorCarl Zeiss
Photomultiplier tubeCarl Zeiss
ZEN softwareCarl Zeiss
Bandpass filtersCarl ZeissLSM BiG 1935-176400 - 480 nm; 500 - 550 nm; 465 - 610 nm
Dichroic mirrorCarl ZeissCutoff wavelength 760 nm
Silver mirrorsNewport10D20ER.2 λ/10, 480 - 20,000 nm, Quantity 4
Single-axis translation stage with standard micrometerThorlabsPT1/MQuantity 1
Aluminium breadboardThorlabsMB1015/M Quantity 1
Mirror mountThorlabsKMSS/M Quantity 4
Mirror holder for Ø1" Optics ThorlabsMH25Quantity 4
Iris diaphragms ThorlabsID8/MQuantity 3
Protective boxThorlabsTB4, XE25L900/M, T205-1.0, RM1SQuantity 1
Optical postsThorlabsTR40/M, PH50/M, PH75/M, BA2/MQuantity 8 (lengths depending on the set-up)
661 - 690 nm bandpass filterSemrock676/29 nm BrightLine® single-band bandpass filterQuantity 1
Fluorescent beadsThermoFisherTetraSpeck™ Fluorescent Microspheres Size Kit
Laser viewing cardThorlabsIR laser viewing card
Laser safety glassNewportLV-F22.P5L07 
FluoroMyelin™ Red Fluorescent Myelin Stain ThermoFisherF34652

Referanslar

  1. Valeur, B., Berberan-Santos, M. N. Molecular Fluorescence: Principles and Applications. , 2nd Edition, Wiley-VCH Verlag GmbH. (2012).
  2. Denk, W., Strickler, J. H., Webb, W. W. Two-photon laser scanning fluorescence microscopy. Science. 248 (4951), 73-76 (1990).
  3. Moreaux, L., Sandre, O., Mertz, J.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

BiyofizikSay 113h cre biyolojisiTutarl anti stoke Raman sa lmasmikroskopilazer tarama mikroskobudo rusal olmayan bir g r nt lemein vivo g r nt lemeyamiyelin

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Araştırma

Eğitim

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır