Thorlabs多光子显微镜系统

　　Thorlabs的MPM200系列多光子显微镜是可以满足活体生物厚样品成像需求的平台。此系统能够胜任小如生物组织、大如整个活体生物的样品成像。

　　ThorlabsMPM200多光子显微镜能够为宽场透射光显微、落射荧光成像和精细多光子技术提供通用的解决方案，从而最精密地还原样品数据。Thorlabs提供从物镜到抗振工作台的全系列产品，使用户可以根据成像需求和预算构建最理想的系统。

　　Thorlabs多光子显微镜产品线具有如下几个特性

　　光源波长范围为680-1400nm,扫描速度达到30帧每秒(分辨率为512 x 512像素)，采用全视场非退扫描探测器(Non-Descanned Detectors)，支持低放大倍数/高NA的生理学物镜，可供应双通道、四通道和四通道预备系统，开发了一套直观易操作的图像采集软件。

　　多光子显微镜的原理

　　当两个或多个光子同时到达荧光团并且其能量总和满足跃迁能级时就会产生多光子激发效应。当荧光团经过微小的无辐射损耗，跃迁回到基态时，就会发射出一个新的光子。二次和三次谐波产生(分别为SHG和THG)在入射光子同时湮灭并且产生一个能量等于之前光子总和的新光子时才会出现。

　　双光子激发和二次谐波产生(SHG)都是非线性过程，其信号的产生取决于激光光强的平方(I2)，而光子激发和三次谐波产生(THG)则与激光光强的三次方有关(I3)。非线性特性要求聚焦在样品上衍射极限点的激光脉冲具有高光子密度，生成的输出信号绝大部分被限制在物镜的焦平面上。这样一来，就可以获得厚样品中的光学切片图像。通过物镜沿着样品深度方向进行移动并采集对应的切片图像，对切片图像进行三维重构即可得到被测试样的三维图象。

　　Thorlabs多光子显微镜系统的组成部分如下作详细介绍。

　　1.多光子系统

　　MPM200-2双通道多光子系统适合生物医学成像的应用。MPM200系列产品的快速扫描特性使它们可以在更短的时间内采集更多的数据，这样就可以在整个实验过程中保持样品的活性。系统中的两个高灵敏度非退扫描探测器可以将信号的探测效率最大化，从而具有更深的成像深度并减少对样品的损伤。其专用的多光子光路使其可以使用多种激发光源和不同厂商生产的高数值孔径物镜。

　　MPM200-4在MPM200-2的基础上增加了两个光电倍增管来提高成像能力，它们位于透射光探测模块(TLDM)中的聚光镜下方。额外的两个探测通道含有两个带全视场采集光学元件的高灵敏度GaAsP光电倍增管。子平台聚光镜作为一个对立物镜，可以采集前向传播的信号。除了采集荧光信号外，TLDM还可以用来采集二次和三次谐波信号。

　　2.色散补偿单元

　　Thorlabs多光子显微镜系统的色散补偿单元基于啁啾镜技术，用以保持样品上的激光脉冲宽度。它的特点是易于嵌入集成，输入和输出共线。

　　3.光束调节单元

　　光束调节单元的作用是自动控制激光功率和光束直径，它可以完全集成于ThorImageLS TM软件中，自动功率线性变化功能用于产生Z轴图像堆叠，并实现稳定的光学对准。

　　4.生理学平台与ScienceDesk光学平台

　　生理学平台采用高度可调的U形UltraLight?系列面包板，可以使观察者在270°范围内观测样品，它包含显微镜平移台，手动平移台，电动平移台和编码电动平移台。U型面包板带有密封孔以防止渗漏，可容纳多种样品盒。

　　5.Burleigh微操作控制器

　　Burleigh微操作控制器应用压电技术实现精确位移，超精密定位无漂移，卓越的稳定性。

　　6.多光子显微物镜

　　Thorlabs同时供应一系列特别适合于多光子成像的生理学物镜。这些水浸式物镜具有高数值孔径(NA)和长工作距离(WD)。此外，它们具有更宽的透过范围和色彩校正范围。

　　7.透射光探测模块

　　Thorlabs多光子显微镜的透射光探测模块提供双通道的正向传播信号采集，包括两个高灵敏度的GaAsP光电倍增管和易于操作的滤光片立方，直接安装到尼康FN1基座上使用背散光探测器或单独使用多达四个探测通道，可以进行信号求和。

　　8.ThorImageLS TM软件

　　ThorImageLS TM简易的图形界面使用户能够快速收集和浏览数据。软件能协调外围控制和图像采集以获得最佳数据。采集到的实验数据可以回放或转换成影片用于发表和共享。同时，Thorlabs也提供软件工具开发包和C++、LabVIEW语言函数库以方便二次开发。