Mikroskopi tingkat lanjut
Mikroskopi nonlinear pada jaringan biologis
Mikroskopi nonlinear memotret bagian dalam organisme hidup dengan resolusi submikrometer pada kedalaman milimeter.
Pengantar produk
Apa itu mikroskopi nonlinear pada jaringan?
Mikroskopi nonlinear adalah teknik yang kuat untuk pencitraan di dalam organisme hidup dengan resolusi submikrometer pada kedalaman milimeter. Dalam kombinasi dengan indikator kalsium dan opsin yang terkode secara genetik, mikroskopi fluoresensi multifoton (MPEF) telah merevolusi pencitraan saraf dan menjadi alat baku dalam ilmu saraf. Metode tanpa label seperti pembangkitan harmonik kedua dan ketiga (SHG dan THG), serta hamburan Raman anti-Stokes koheren dan hamburan Raman terstimulasi (CARS dan SRS), telah dikembangkan menjadi teknik pencitraan struktural dan kimia yang ultrasensitif.
Bagaimana kontras terbentuk
Proses optik nonlinear pada mikroskopi nonlinear memerlukan intensitas cahaya tinggi, yang dapat dicapai pada daya rata-rata rendah apabila pulsa cahaya sangat pendek difokuskan secara rapat. Ciri ini dimanfaatkan untuk memberikan pemotongan optik dan memperbaiki kontras pencitraan jauh di dalam jaringan yang menghamburkan. Eksitasi multifoton terjadi apabila dua foton atau lebih secara bersamaan melewati sekitar suatu molekul, dan energi gabungannya dipakai untuk eksitasi sehingga menghasilkan fluoresensi. Kedatangan beberapa foton secara bersamaan juga dapat menghasilkan pembangkitan harmonik – radiasi pada dua atau tiga kali frekuensi laser eksitasi. Pembangkitan harmonik adalah kontras tanpa label yang intrinsik, ditentukan oleh dan dipakai untuk mencirikan keteraturan molekul serta homogenitas sampel.
Pencitraan tiga dan empat foton
Mikroskopi fluoresensi tereksitasi tiga dan empat foton berorde lebih tinggi (3PEF dan 4PEF) patut mendapat perhatian khusus karena memungkinkan pencitraan pada kedalaman yang tidak dapat dicapai dengan teknik mikroskopi konvensional, terutama pada sampel yang sangat menghamburkan seperti otak. Yang paling penting, sumber laser modern dapat beroperasi pada laju pengulangan yang diperlukan dan memberikan energi pulsa yang cukup untuk pencitraan otak fungsional waktu nyata pada kedalaman yang relevan secara biologis.
Sumber yang dipakai untuk pekerjaan ini
CRONUS-2P dan CRONUS-3P adalah sumber femtosekon yang dibuat untuk mikroskopi nonlinear. Keduanya mencakup pencitraan saraf fungsional, optogenetika, dan pencitraan dalam memakai eksitasi tiga foton berlaju pengulangan sedang serta pencitraan dua foton cepat berlaju pengulangan tinggi, maupun eksitasi medan lebar dan holografis memakai sumber laser berdaya tinggi.
Ikan zebra pada 1300 nm
Pencitraan 3D multimodal seekor ikan zebra hidup pada eksitasi 1300 nm menggunakan CRONUS-3P. 3PEF – hijau, trans SHG – kuning, epi-THG – biru tua, trans-THG – sian. Dengan izin dari Luigi Bonacina group, University of Geneva.
Ikan zebra pada 1300 nm (2024)
Pencitraan 3D multimodal seekor ikan zebra hidup pada eksitasi 1300 nm menggunakan CRONUS-3P. 3PEF – hijau, trans SHG – kuning, epi-THG – biru tua, trans-THG – sian. Dengan izin dari Luigi Bonacina group, University of Geneva (2024).
