站在共聚焦成像與雙光子顯微術(shù)的最高水平上

 尼康的A1R MP 是一款擁有獨(dú)到技術(shù)的雙光子顯微成像系統(tǒng)，不僅具備高分辨率檢流計(jì)式掃描器（galvanometer scanner），而且還配備了高速共振式掃描器（resonant scanner）。掃描速率在512 X 512像素水平下高達(dá)到30幀/秒；在帶狀掃描模式下最高可達(dá)420幀/秒。新型四通道NDD探測器（non-descanned detectors）具有更高的探測效率、更低的暗電流以及更寬的響應(yīng)光譜，可以對(duì)譜線相近的熒光探針進(jìn)行實(shí)時(shí)光譜拆分與識(shí)別，并大大提高熒光圖像的對(duì)比度。此功能對(duì)于雙光子顯微鏡非常重要，因?yàn)樵陔p光子成像時(shí)一般只能使用單一的激發(fā)波長，往往不可避免地造成自發(fā)熒光以及發(fā)射光譜的重疊。

 New 新型A1R MP+掃描頭與新型正置反射GaAsP NDD，現(xiàn)已銷售。可使用1300nm紅外激光，提供前所未有更深層的高靈敏度成像。

     配合Ni-E正置顯微鏡

  | 高達(dá)420幀/秒成像速率的共振掃描鏡     

 尼康所特有的共振掃描技術(shù)，較之于非共振的普通掃描器，大幅提高了寬視場掃描速率，達(dá)到了點(diǎn)掃描成像的世界最快速率420幀/秒（512X32）。同時(shí)在512X512分辨率下亦可以實(shí)現(xiàn)30pfs的成像速度（FOV:18mm）。利用多光子顯微術(shù)專用的NDD探測器，可以對(duì)非常厚的標(biāo)本進(jìn)行深部快速成像。尼康的光學(xué)同步（optical pixel clock）技術(shù)充分保證了超高速圖像的均勻性和穩(wěn)定性。 

*1 NDD（Non-Descanned Detector）,與共聚焦技術(shù)不同，A1R MP不需要使用小孔濾波（descan）。使得NDD探測器可以安裝在最靠近物鏡出光口的位置，從而可以接收到更多的被厚標(biāo)本散射的信號(hào)光，大幅提高靈敏度。

 | 高速與高質(zhì)兼?zhèn)洌?dú)有同步光活化         

  A1 MP+型配備檢流計(jì)掃描頭（非共振）可實(shí)現(xiàn)4096X4096高分辨率與10fps高速率成像（512X512）。

  A1R MP+型配備混合型掃描頭同時(shí)整合檢流計(jì)掃描鏡與超高速共振掃描裝置。最新的A1R MP+可實(shí)現(xiàn)1300nm紅外脈沖光的使用。

   獨(dú)特的混合型掃描頭可提供雙掃描裝置同步工作，在檢流計(jì)掃描裝置進(jìn)行光活化工作時(shí)共振掃描裝置同步進(jìn)行高速成像。是研究細(xì)胞內(nèi)瞬時(shí)的變化的絕佳工具。

A1R MP+混合掃描頭 

Resonant scanner：共振掃描振鏡

Galvano scanner：檢流計(jì)掃描振鏡

 | 高靈敏度NDD深部成像

 尼康新開發(fā)的多光子四通道NDD探測器能夠有效地進(jìn)行標(biāo)本深部的顯微成像。較普通探測器而言，NDD的感光元件面積更大，靈敏度更高，并安裝于距離物鏡后出光口（back aperture）最近的地方. 該配置有效地提高了對(duì)散射熒光的探測效率，具有更高的信噪比（S/N），對(duì)諸如活體組織等較厚的標(biāo)本的拍攝，具有比普通共聚焦顯微鏡更為清晰穩(wěn)定的圖像質(zhì)量。

四通道反射NDD         四通道透射NDD

*對(duì)于標(biāo)本深部成像來說，非常重要的一點(diǎn)就是要盡可能多地探測到散射熒光。而實(shí)際探測深度主要取決于探測器的靈敏度、受光面積以及安裝位置。

活體小鼠大腦皮層深層成像

  H品系5周齡小鼠使用開顱發(fā)研究大腦皮層。通過表達(dá)EYFP可見layer V椎體細(xì)胞的完整樹突結(jié)構(gòu)，底層與表層都可見。同時(shí)亦可觀察到更深白質(zhì)區(qū)域的熒光。

左側(cè)）三維重構(gòu)圖像      右側(cè)）Z軸切層圖像

上：layer V表層椎體神經(jīng)元樹突，距表面25μm。

中：layer V椎體神經(jīng)元底部樹突，距表面625μm。

底：白質(zhì)熒光。

激發(fā)波長：950nm

物鏡：CFI75 Apo 25xW MP (NA 1.10 WD 2.0)

Photographed with the cooperation of:
Dr. Tomomi Nemoto, Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University
Dr. Shigenori Nonaka, National Institute for Basic Biology
Dr. Takeshi Imamura, Graduate School of Medicine, Ehime University

小鼠大腦皮層多色成像

 麻醉YFP-H小鼠使用950nm紅外激發(fā)光同時(shí)采集三通道圖像，其中包含SHG（ Second Harmonic Generation）圖像與兩通道熒光圖像。

青：硬腦膜SHG信號(hào) 黃：EYFP顯示椎體神經(jīng)元  紅：SRB標(biāo)記血管

Photographed with the cooperation of:
Drs. Ryosuke Kawakami, Terumasa Hibi and Tomomi Nemoto, Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University

 | 超高靈敏度GaAsP NDD探測器  New  

  GaAsP（磷砷化鎵）NDD可具有兩倍于普通NDD的靈敏度，可拍攝前所未有的活體樣品更深層的圖像。其更高的靈敏度可以更為快速的獲取圖像并進(jìn)行更高質(zhì)量的Z軸拍攝。高靈敏度也可以更低功率的激光進(jìn)行熒光成像，依減少對(duì)活體樣品的光損傷。

  除了可以使用1080nm激光的類型外，我們還為正置顯微鏡提供兼容1300nm的類型。這一新型NDD配合新研制的掃描頭利用1300nm激光可以開到深達(dá)1.4mm的深層圖像。

活體小鼠深層大腦成像（1300nm GaAsP NDD）

  活體麻醉YFP-H小鼠（4周齡）開顱。可見完整layer V的椎體神經(jīng)元及更深層海馬神經(jīng)元。大腦深層海馬樹突的三維深層成像。

  使用反射1300nm型GaAsP NDD探測器，CFI Apochromat 25xW MP1300物鏡（NA 1.10, WD 2.0 mm）。 激發(fā)波長：1040nm

Photographed with the cooperation of: Drs. Ryosuke Kawakami, Terumasa Hibi and Tomomi Nemoto, Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University

 活體小鼠大腦GaAsP NDD雙色成像

   活體麻醉YFP-H小鼠（4周齡）開顱觀察大腦皮層，Alexa594尾靜脈注射法顯示血流。

Photographed with the cooperation of: Drs. Ryosuke Kawakami, Terumasa Hibi and Tomomi Nemoto, Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University

  | 新款高NA物鏡成像更清晰，更明亮        

      新款水浸物鏡在較寬的波長范圍內(nèi)做了色差校正，并利用尼康專利——納米水晶鍍膜*技術(shù)——保證了在近紫外到近紅外波段內(nèi)都有很高的透過率。

      如CFI75 Apochromat 25xW MP/MP1300物鏡提供業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的1.10數(shù)值孔徑同時(shí)保持2mm的工作距離，它還具有校正環(huán)校正樣品深度同時(shí)提供33度尖端家教可用于電生理實(shí)驗(yàn)。此物鏡是深層多光子成像與生理學(xué)研究應(yīng)用的理想選擇。

*一種原來為尼康半導(dǎo)體光刻機(jī)開發(fā)的超低折射率薄膜。由納米顆粒組成海綿狀“粗糙”結(jié)構(gòu)，從而在很寬的光譜區(qū)間上大幅提升了光線透過率，獲得更高信噪比的圖像。

CFI75 Apochromat 25xW MP       CFI Apochromat 40xWI λS

CFI Plan Apochromat IR 60xWI  CFI Apochromat LWD 40xWI λS  

雙光子物鏡：

 | 快速精準(zhǔn)的光譜拆分     

 A1R MP不僅可以通過光譜探測器進(jìn)行32通道的光譜拆分，而且實(shí)現(xiàn)了利用四通道NDD探測器的光譜拆分功能。此功能同樣適用于高速共振掃描器。因此，A1R MP可以實(shí)現(xiàn)厚標(biāo)本的深部高速高對(duì)比度成像。

拆分前                  拆分后

（85nm紅外激發(fā)三色同時(shí)成像） 

 | 多光子激光光束的一鍵準(zhǔn)直     

當(dāng)多光子激光的波長或群速色散（GVD）預(yù)補(bǔ)償發(fā)生改變時(shí)，激光的位置會(huì)發(fā)生偏移，導(dǎo)致熒光圖像亮度不均勻，以及單光子圖像與雙光子圖像之間的錯(cuò)位。
由于人眼無法看見多光子激光，特別是800 nm以上波長。因此多光子激光束的準(zhǔn)直工作對(duì)普通用戶來說是十分困難也是十分危險(xiǎn)的。尼康的A1R MP新開發(fā)的自動(dòng)光束準(zhǔn)直功能可以讓用戶輕點(diǎn)鼠標(biāo)，NIS-Element C軟件瞬間完成多光子激光的光束準(zhǔn)直。