实时多区域光操作系统-北京冷泉科技有限公司

解决方案

实时多区域光操作系统

光遗传技术具有独特的高时空分辨率和细胞类型特异性两大特点，克服了传统手段控制细胞或有机体活动的许多缺点，能对神经元进行非侵入式的精准定位刺激操作而彻底改变了神经科学领域的研究状况，为神经科学提供了革命性的研究手段。该技术的应用在这两年得到飞速的发展，应用研究领域涵盖多个经典实验动物种系（果蝇、线虫、小鼠、大鼠、绒猴以及食蟹猴等），并涉及神经科学研究的多个方面，包括神经环路基础研究、学习记忆研究、成瘾性研究、运动障碍、睡眠障碍、帕金森症模型、抑郁症和焦虑症动物模型等应用。

系统特点

技术参数

相关应用

Mosaic Real Time Parallel Illumination of Multiple Regions
Mosaic以Digital Micromirror Device(DMD*)为核心技术，可实现任意形状多个区域的同时照明，可选：激光器，固态LED和氙弧灯，波长范围360nm - 800 nm。高速帧切换（60Hz）使得Mosaic适合应用于许多动态实时过程中的光操作，包括漂白、解笼锁uncaging、光开关、光遗传学和约束照明等等。多区域不同强度的光操作可以通过镜片快门模式来实现。它可用于各品牌研究级显微镜功能拓展，并集成到激光扫描共聚焦、转盘共聚焦和宽场成像等系统中。
DMD Technology
Mosaic核心部件是数字为晶片阵列集成装置，有几十万个相连的、数字控制的、可倾斜的微阵列镜片组成，具有高速、高效的半导体光切换功能。

光谱范围	360 nm - 800 nm
消光比	> 1000:1
最小光斑大小	近100X物镜衍射极限
最小曝光时间	50 us - 200 us Trigger mode dependent
帧频	5000 幅/秒
视场	5.4x4.1mm 15.2x11.3mm
光源	高功率固态LED光源 DG4 Lambda XL
连续激光	405nm固体激光 488nm、514nm氩离子激光

主要应用方向：
Parallel FRAP 并行多区域FRAP FRET Optogenetics 光遗传学 Photoswitching 光转换 Uncaging 解笼锁 Photoactivation 光活化 *Regional illumination 区域照明
应用实例
	左图：定义多个感兴趣刺激区域右图：进行多个感兴趣区域刺激及同时成像
	1. Metaphase spindle before elongation 2. Telophase spindle at the end of Anaphase 3. Ase1p::GFP was photobleached on the metaphase spindle 4. Ase1::GFP completely recovers within 20 minutes as the spindle elongate

NIH3T3活细胞中局部诱导板状伪足（lamellipodia）突出。细胞整体被750nm近红外光照射，细胞右下角部分被650nm激光照射诱导板状伪足运动。右图为被诱导的板状伪足运动轨迹示意图。 Spatiotemporal control of cell signalling using a light-switchable protein interaction. A. Levskaya et al. Vol 461. 2009 Nature