Microscopía avanzada
Microscopía no lineal en tejidos biológicos
La microscopía no lineal imagen el interior de organismos vivos con resolución submicrométrica a milímetros de profundidad.
Presentación del producto
¿Qué es la microscopía no lineal en tejidos?
La microscopía no lineal es una técnica potente para obtener imágenes del interior de organismos vivos con resolución submicrométrica a profundidades milimétricas. En combinación con indicadores de calcio y opsinas codificados genéticamente, la microscopía de fluorescencia multifotónica (MPEF) ha revolucionado la neuroimagen y se está convirtiendo en una herramienta estándar en neurociencia. Métodos sin marcadores como la generación de segundo y tercer armónico (SHG y THG), y la dispersión Raman anti-Stokes coherente y la dispersión Raman estimulada (CARS y SRS) se han desarrollado como técnicas de imagen estructural y química ultrasensibles.
Cómo se forma el contraste
Los procesos de óptica no lineal de la microscopía no lineal requieren altas intensidades de luz, que pueden alcanzarse a baja potencia media cuando pulsos de luz ultracortos se enfocan de forma estrecha. Esta característica se aprovecha para proporcionar seccionamiento óptico y mejorar el contraste de imagen en profundidad en el interior de tejidos dispersores. La excitación multifotónica ocurre cuando dos o más fotones pasan simultáneamente en las inmediaciones de una molécula y su energía combinada se usa para la excitación, lo que conduce a fluorescencia. La llegada simultánea de varios fotones también puede dar lugar a la generación de armónicos: radiación al doble o al triple de la frecuencia del láser de excitación. La generación de armónicos es un contraste intrínseco sin marcadores, determinado por el orden molecular y la homogeneidad de la muestra, y utilizado para caracterizarlos.
Imagen de tres y cuatro fotones
La microscopía de fluorescencia excitada por tres y cuatro fotones de orden superior (3PEF y 4PEF) merece especial atención, pues permite obtener imágenes a profundidades inalcanzables con técnicas de microscopía convencionales, en especial en muestras que dispersan con fuerza, como el cerebro. Más importante aún, las fuentes láser modernas pueden operar a las tasas de repetición requeridas y entregar la energía de pulso necesaria para la imagen cerebral funcional en tiempo real a profundidades biológicamente relevantes.
Fuentes utilizadas para este trabajo
CRONUS-2P y CRONUS-3P son fuentes de femtosegundo construidas para la microscopía no lineal. Cubren la neuroimagen funcional, la optogenética y la imagen en profundidad mediante excitación de tres fotones a tasa de repetición media e imagen rápida de dos fotones a alta tasa de repetición, así como la excitación de campo amplio y holográfica mediante fuentes láser de alta potencia.
Pez cebra a 1300 nm
Imagen 3D multimodal de un pez cebra vivo a una excitación de 1300 nm mediante CRONUS-3P. 3PEF – verde, trans SHG – amarillo, epi-THG – azul oscuro, trans-THG – cian. Con la amable autorización de Luigi Bonacina group, University of Geneva.
Pez cebra a 1300 nm (2024)
Imagen 3D multimodal de un pez cebra vivo a una excitación de 1300 nm mediante CRONUS-3P. 3PEF – verde, trans SHG – amarillo, epi-THG – azul oscuro, trans-THG – cian. Con la amable autorización de Luigi Bonacina group, University of Geneva (2024).
