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2光子顕微鏡用波長可変フェムト秒Ti:サファイアレーザ![]() TIBERIUS Tunable Femtosecond Ti:Sapphire Laser
Related Items ![]() Please Wait 2光子イメージングによる構造の洞察多光子顕微鏡は、生体組織の近赤外域透過ウィンドウと高度な局在励起を利用して、3次元ボリュームのマルチチャンネル蛍光イメージを生成します。近赤外域光は、市販の広視野顕微鏡や共焦点顕微鏡に使用される可視光と比べて生体化合物による散乱や吸収が非常に少ないため、より深部の画像を得ることができます。 右のミバエの目の画像は、形態学的特徴を識別できるTiberiusの能力を実証しています。この2チャンネルイメージは、GFPで標識された光受容体部分と、多光子自家蛍光を示す標識されていない部分で構成されています。励起波長は770 nmで、Olympus社製の25倍対物レンズ(NA 1.05)を使用しました。 ![]() Click to Enlarge Tiberiusを制御するためのGUIが付属します。 多光子イメージング用フェムト秒Ti:サファイアレーザ
一般的な用途
波長可変フェムト秒Ti:サファイアレーザ Tiberius®は、当社のライフサイエンス・アプリケーション専門家の協力を得て設計されています。製造は、光学設計や精密機器製造の高度な専門技術を活用して社内で行われています。詳細は「設計と製造」のタブをご覧ください。 この多光子イメージングレーザは、800 nmにおいて2.0 W以上の平均出力パワーを有し、中心波長は720 nm~1020 nmの範囲でチューニング可能です。この300 nmの広いチューニングレンジにより、特殊な化合物に多光子蛍光イメージングや光刺激/アンケージングを行うことができます。チューニング曲線は「仕様」タブでご覧いただけます。 Tiberiusレーザは、パルス幅120 fsのレーザを出射します。このスペクトル帯域幅が比較的狭いパルスは、2光子励起用に高いピーク強度を維持しながらポッケルスセルおよびその他の分散素子によるパルスの広がりを減少させるために使用されます。 狭いテーブル面積を有効活用するため、Tiberiusレーザの共振器は垂直方向に形成され、光学テーブル上の占有面積を最小限に抑える設計になっています。746 mm x 175 mmの設置面積は他社製品の約半分となっており、他の実験セットアップを置くスペースを確保できます。 Tiberiusには、レーザ駆動用に直観的操作が可能なGUIが付属します。上の図に示したように、GUIがレーザの中心波長ならびに出力パワーをレポートします。測定には内蔵の分光器を使用し、スペクトルの位置と形状をリアルタイムで診断しています。プログラミングが可能なボタンは、よく使用する励起波長にワンクリックでアクセスできるようになっています。また、C、LabVIEW™およびMATLAB®をサポートするSDKが付属しています。TiberiusはThorImage®LSと完全に一体化しているので、光活性化実験やライブでの高速イメージングにおいてシームレスな同期制御を行うことができます。 本社での製造
社内の専門家による設計と製造Tiberius®は、当社の多分野にわたる経験豊富な設計エンジニアチームと、垂直統合型企業の充実したインフラ基盤によって完全に社内で製造されています。当社のレーザ部門は、Tiberiusの製造、組立ておよび試験における全工程を制御しているため、レーザの安定性と信頼性が保障されています。 このレーザのデザインは、共振器の複雑な理論的シミュレーションと従来型のプロトタイピングを組み合わせた成果です。共振器内のレーザ性能を熟知することで、非線形イメージングに関する特殊なご要望に合わせてレーザを最適化することができています。 精密オプトメカニクス製品製造 ![]() Tiberiusレーザ共振器の2次元数値モデル 当社では、高度に垂直統合された社内システムによって、低価格、高性能のレーザをご提供しています。 最適化された超短パルスレーザ用光学素子 このような高性能コーティングを製造するために、あらゆるコーティング方法の中で最も精密な成膜制御と高密度コーティングを実現できるイオンビームスパッタ(IBS)を使用しています。このような特長により、高い損傷閾値を有し、環境要因の影響を受けにくく、ロットごとの性能が安定しているコーティングが実現しました。当社では、Tiberiusの重要な構成部品を製造するために多数のIBS機が稼働しています。
![]() Click to Enlarge Tiberiusレーザの寸法 Improved Image Contrast with Fast TuningWith an industry-leading tuning speed of up to 200 nm in <50 ms, the Tiberius® is ideal for fast sequential imaging. The Tiberius' fast-tuning capability provides high-contrast images when used in multi-color, multiphoton microscopy applications. Quickly switching between two optimized excitation wavelengths has several benefits over single-wavelength excitation. These include the much higher image contrast provided by fast switching and being able to maximize fluorescence at lower excitation powers, which reduces the risk of photobleaching. Figures 1 and 2 illustrate the increased contrast enabled by imaging multiple fluorophores in a sample using fast sequential imaging.† The sample is a 25 µm thick sagittal section of an adult rat brain. The red channel corresponds to fluorescence from chick anti-neurofilament that is optimally excited at 835 nm, while the green channel corresponds to fluorescence from mouse anti-GFAP that is optimally excited at 750 nm. Figure 1 shows fluorescence from single-wavelength excitation at 788 nm, which sub-optimally excites the two tags simultaneously. Figure 2 is a composite image of the fluorescence from a two-color excitation imaging sequence at 7 fps by fast tuning between 750 nm and 835 nm, which excites both tags optimally. The video in Figure 3 shows the fast switching between the red and green fluorescence in both real time and at 1/16th the imaging rate, which makes it easier to see the details of each. The two-channel set was collected at an imaging rate of 7 fps with a resolution of 512 x 512 pixels. The Tiberius' fast tuning functionality integrates seamlessly into ThorImage®LS software, enabling synchronized control for photoactivation experiments and live high-speed imaging on millisecond timescales using the same laser. †This immunofluorescence sample was prepared by Lynne Holtzclaw of the NICHD Microscopy and Imaging Core Facility, a part of the National Institutes of Health (NIH) in Bethesda, MD.
Figure 3. This video shows the real-time flashing between red and green fluorescence excited by the Tiberius Ti:Sapphire Laser's high-speed wavelength switching. Both channels were collected at an imaging rate of 7 fps with a resolution of 512 x 512 pixels. If you experience adverse effects from visual stimuli including flashing lights, please watch this version played at 1/16th the imaging rate as an alternative.†
![]() Click to Enlarge Figure 2. Fast Switching between the optimal excitation wavelengths of 750 nm and 835 nm provides the high contrast seen in this composite image. The two-channel set was collected at an imaging rate of 7 fps.† ![]() Click to Enlarge Figure 1. The above image was acquired using single-wavelength excitation at 788 nm, while the optimum excitation wavelengths for the two tags are 750 nm and 850 nm.† レーザの安全性と分類レーザを取り扱う際には、安全な操作の実施と、安全に関わる器具や装置を適切に取扱い、使用することが重要です。 ヒトの目は損傷しやすく、レーザ光のパワーレベルが非常に低い場合でも起こります。 当社では豊富な種類の安全に関わるアクセサリをご提供しており、そのような事故や負傷のリスクの低減にお使いいただけます。 可視域から近赤外域のスペクトルでのレーザ発光ではヒトの網膜に損傷与えうるリスクは極めて高くなります。これはその帯域の光が目の角膜やレンズを透過し、レンズがレーザーエネルギを、網膜上に集束してしまうことがあるためです。 安全な作業および安全に関わるアクセサリ
レーザ製品のクラス分けレーザ製品は、目などの損傷を引き起こす可能性に基づいてクラス分けされています。 国際電気標準会議(The International Electrotechnical Commission 「IEC」)は、電気、電子工学技術関連分野の国際規格の策定及び普及を行う国際機関で、 IEC60825-1はレーザ製品の安全性を規定するIEC規格です(対応するJIS規格はJIS C 6802)。レーザ製品のクラス分けは下記の通りです:
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