Image courtesy: Morgridge Institute for Research – Huisken Lab  

Design Modulare Con Elementi Compatti per Il Movimento Dei Campioni

Microscopia a Foglio di Luce: Tecnologia e Vantaggi

Nella Microscopia a Fluorescenza a foglio di Luce (LSFM) , anche denominata Microscopiaa Illuminazione a Singolo Piano (SPIM), l'illuminazione e il rilevamento sono due sistemi ottici separati e perpendicolari l'uno all'altro. Il raggio laser usato per illuminare il campione è focalizzato in una direzione e forma un foglio di luce che illumina un sottile strato del campione. La luce fluorescente che viene emessa su questo piano viene catturata e rilevata dalla lente di un obiettivo.

La separazione dell'illuminazione e dell'osservazione porta a due grandi vantaggi:

Permette di costruire il microscopio virtualmente "attorno all'esperimento". Invece di montare i campioni tra il vetrino del microscopio e il vetrino coprioggel, essi vengono immersi in un idrogel e posti in una camera cilindrica di campionamento all'interno del microscopio. Lì, le condizioni sono vicine a quelle fisiologiche e quindi anche le registrazioni continue da campioni viventi sono possibili. Con l'LSFM, l'esposizione alla luce dei campioni è molto bassa, il che riduce notevolmente gli effetti fototossici. Solo allora sono possibili esperimenti a lungo termine.

Movimento del Campione nel Microscopio

Una delle applicazioni più comuni nella Microscopia a Foglio di Luce è la creazione di pile in Z con le quali il campione può essere interamente rappresentato in tre dimensioni. A questo scopo,il campione si muove in Z (cioè lungo l'asse ottico della lente dell'obiettivo). Per queste attività, PI contribuisce proponendo, per i Microscopi Flamingo a Foglio di Luce del >> Huisken Lab nel Morgridge Institute for Research, gli stage lineari della serie L-505. Questi assi lineari molto compatti hanno una trasmissione avvolta, motori a corrente continua con riduttore, encoder lineari, e offrono una corsa di 26 mm con una ripetibilità bidirezionale di ±250 nm. Grazie alle guide a sfera, questo stage eccelle anche per l'elevata rigidità e la precisione di guida.

La rotazione del campione può essere utile in diversi scenari. Spesso, i ricercatori vogliono essere in grado di visualizzare il loro campione da una giusta angolazione (vista laterale, vista dall'alto, ecc.) o vogliono immaginare un organo visibile solo da certe angolazioni (come il cuore). Un'altra grande applicazione per i rotatori è la cosiddetta "view imaging", nella quale gli z-stacks vengono registrati da più angolazione. es. 6 angoli che coprono 360 gradi, e quindi le parti utili di ciascun dataset vengono fuse per generare un'unica immagine 3D che comprende l'intero campione. Questo è particolarmente utile per grandi campioni in quanto il campione stesso, disperde, rifrange e assorbe la luce, influenzando la qualità di illuminazione e rilevazione delle strutture in profondità all'interno del campione. Sono pertanto necessarie diverse angolazioni per catturare tutti i dettagli.

La rotazione del campione è supportata dal rotatore con motore piezo ultrasonico di PI U-628. Esso offre un movimento veloce, fino a 720°/s al minimo passo di 51 µrad e una ripetibilità bidirezionale di ±102 µrad.

LSFM Flamingo: Design Compatto e Modulare

Una caratteristica particolare del principio dei microscopi a foglio di luce è che essi vengono inviati agli utenti in kit compatti. Affinché tale implementazione funzioni, è necessario rispondere ad alcune condizioni. Il sistema deve essere molto robusto, semplice da assemblare e facile da utilizzare. La soluzione: Un design semplice e semplice, con componenti standard collaudati, un ingombro ridotto e costi il più bassi possibile. Ciò consente anche diverse progettazioni specifiche per l'applicazione: Nel design T-SPIM, il campione viene illuminato da due ottiche contrapposte per ottenere un risultato più uniforme. Il design del X-SPIM viene così ottenuto grazie all'aggiunta di un secondo percorso di rilevamento.

Il progetto Flamingo e i microscopi che ne derivano sono stati ideati da Jan Huisken e dal suo gruppo al >> Morgridge Institute for Research di Madison, WI. PI è uno degli sponsor del Progetto Flamingo.

Maggiori informazioni sono disponibili nel nostro >> blog.

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