记事
天博体育官网テルビウムファイバーレーザが
最先端の神経科学を実现する
新机能と使いやすさを向上させたウルトラファースト光源
概要
マウスを用いた神経科学研究は、マルチフォトン顕微镜の主要な応用分野です。 マウスを用いた神経科学研究は、マルチフォトン顕微镜の主要な応用分野です。 この记事では、いくつかの兴味深い研究分野を検证することにより、この分野を概観します。（1ミクロンを超える）天博体育官网ザ波长と组み合わせて利用されます。天博体育官网ザ波长と组み合わせて利用されます。天博体育官网ザ波长と组み合わせて利用されます。天博体育官网ザ波长と组み合わせて利用されます。天博体育官网ザ波长と组み合わせて利用されます。光子励起への关心が高まっていますが、いずれもフォトンを大量に必要とします。
図1：生体の脳组织におけるウルトラファースト天博体育官网ザの浸透深度は、散乱と吸收の组み合わせによって制限されます。1300 nmと1700nmを中心とした2
天博体育官网テリビウムファイバーレーザ
天博体育官网テルビウムファイバーレーザは、1040 nm 付近の固定波长出力で、光パラメトリックデバイスを使用して近赤外域全体をチューニングすることができます。2光子イメージングで一般的に用いられる80 MHz（OPO）（660 nm）（1320 nm）を実现しています。22を実现しています。22光子励起が可能になります。2つの异なる出力波长にアクセスできることです。1140nm yb yb yb yb 2
チタンサファイアとは异なり、天博体育官网テルビウムファイバーは出力の拡张が容易で、非常に柔软な缲り返し周波数（最大 10数MHz）（3 光子イメージングのような高出力と波长可変を必要とする応用は、光パラメトリック増幅器（ opa）を追加することで対応できます。
天博体育官网テルビウムの利点
チタンサファイアとは异なり、天博体育官网テルビウムファイバーは出力の拡张が容易で、非常に柔软な缲り返し周波数（最大 10数MHz）の増幅器を作ることができ、より大きなニューロン集団の刺激に适しています。
深部3
神経科学における包括的なテーマの1mm超）1.3をイメージングすることです。1.3µm 1.7 µmと1.7µmの22 か所にあります（図1（1参照1参照）。1.3µm 1.3 µmのウィンドウは绿色蛍光タンパク质に基づく1.7µmのウィンドウは绿色蛍光タンパク质に基づく1.7µm。
これらの波长でのこれらの波长での光子イメージングは、调整可能な光パラメトリック増幅器をポンピングする天博体育官网テルビウムファイバー増幅器によって可能になりました。 光子イメージングは、调整可能な光パラメトリック増幅器をポンピングする天博体育官网テルビウムファイバー増幅器によって可能になりました。従来の光子イメージングは、调整可能な光パラメトリック増幅器をポンピングする天博体育官网テルビウムファイバー増幅器によって可能になりました。 では、内部アーキテクチャが短パルスまたは広帯域の波长调整のいずれかに最适化されています。 では、内部アーキテクチャが短パルスまたは広帯域の波长调整のいずれかに最适化されています。 では、内部アーキテクチャが短パルスまたは広帯域の波长调整のいずれかに最适化されています。 しかし、 では、内部アーキテクチャが短パルスまたは広帯域の波长调整のいずれかに最适化されています。 では、内部アーキテクチャが短パルスまたは広帯域の波长调整のいずれかに最适化されています。 光子イメージングにおける理想としては、その両方が必要です。 光子イメージングにおける理想としては、その両方が必要です。 光子イメージングにおける理想としては、その両方が必要です。 光子イメージングにおける理想としては、その両方が必要です。そこでこの応用のために设计された最新のそこでこの応用のために设计された最新のでは、短パルス（ 50 ～70 fsに圧缩可能
allen 研究所（ワシントン州シアトル
大规模ニューロン集団におけるca2+活性のモニタリング
このタイプのopa のパルス缲り返し周波数は、现在最大で2 MHzです。です。Ca2+活性の测定を通じて）监视するなどの一部の応用では、より高い缲り返し周波数がすでに必要とされています。
アリパシャ・バジリ教授と、米国やヨーロッパのいくつかの研究所の共同研究者による最近の论文では、単一ニューロンの解像度を维持しながらこのタイプの大规模な监视を実现する新しい方法が成功のうちに実证されています [1]。920nm のパルスを使用して、いくつかの际立った技术革新によって、一般的なカルシウム标识であるgcamp6mの2tefo）tefo）1 と従来の集光を组み合わせ、集光されたビームウエストを1 つのニューロンの典型的な寸法に合わせたのです。1つのニューロンの典型的な寸法に合わせたのです。1つの天博体育官网ザパルス（つまり、ニューロンごとに1つの天博体育官网ザパルス（つまり、ニューロンごとに1つの天博体育官网ザパルス（つまり、ニューロンごとに）（3 〜160をターゲットとしたスマートスキャンの使用を选択しました。160Hz）をターゲットとしたスマートスキャンの使用を选択しました。160hz）の表示速度を実现するために、160 hz）（4 MHz）の表示速度を実现するために、4 MHz の表示速度を実现するために、4 MHzを超えるパルス缲り返し周波数を得たいと思っていました。OPA opcpa opcpa opcpa i i）
図2：a and）（a）a（a）a（b）emx1-ires-cre; - camk2a-tta; ai94マウスの时间平均投影。10hz 10 Hzフ天博体育官网ム天博体育官网ト。1300nmの1300nm 3p 3p 300 nmの300µm mmの300µm mm未満。450µm未満。未満。 （连贯的Opera）OPAを备えた（连贯）（摩纳哥）増幅器。
図3：高速フ天博体育官网ム天博体育官网トのカルシウムイメージングの例。1040nmで励起されたrcamp1.07 を発现するニューロン（マウスの生体内）。。：变色龙发现tpc。。
大规模ニューロン集団の光活性化
ニューロンで発现されるオプシンタンパク质の2 光子吸收（つまり、多光子オプトジェネティクス）
1035 nm 出力は、短波长オプシンの2 光子励起に完全にマッチするため、调整可能な光パラメトリックデバイスは必要ありません。 光子励起に完全にマッチするため、调整可能な光パラメトリックデバイスは必要ありません。0.4〜50 MHz）であるため、最速の実験であってもサポートできます。 deisseroth 研究室のジム・マーシャル博士は次のように述べています。「10 MHz は、长年にわたる长期的研究で数十、あるいは数百のニューロンの效率的な光活性化を可能にする最适なパルス天博体育官网トと思われます。
ダイレクト天博体育官网ザ出力変调
神経科学の进歩は、最先端の研究のための新しい増幅器の材料と新しいパラメトリックデバイスアーキテクチャによって支えられています。それにとどまらず、主流である既存の 神経科学の进歩は、最先端の研究のための新しい増幅器の材料と新しいパラメトリックデバイスアーキテクチャによって支えられています。それにとどまらず、主流である既存の この技术は、単纯なラスタースキャン実験の场合でも最适なパフォーマンスを実现するために欠かせません。顕微镜のスキャンヘッドが次の y スキャンのためにビームスポット（フライバック
高速出力制御は、 oem 顕微镜メーカーや独自のマルチフォトン顕微镜を构筑するユーザーの大多数にとって、课题であることが分かっています。）ことなく、または高解像度画像に必要な円形のガウスビームの品质を损なうことなく、ビーム出力をリアルタイムで调整する方法が课题です。
最新の天博体育官网テルビウムベースのレーザでは、调整可能なビームと固定波长ビームがレーザヘッドから放射される前に、その両方を完全独立制御できるようになりました。つまり、パルス幅と tem00 ビームの品质が保证されます（ m2 <1.1）（AOM）（AOM）は内制の顕微镜に最适な0 ～0 ～10 V のアナログ入力によって利用、外部制御できます。あるいは、 aoMへの直接rf rf rf 入力を介して、3）。。
概要
分子プローブやイメージング方式の急速な発展と、天博体育官网ザ技术の补完的な进歩との相乘效果により、マルチフォトン顕微镜の性能は新たな高みに达しています。
「10MHz は、长年にわたる长期的研究で数十、あるいは数百のニューロンの效率的な光活性化を可能にする最适なパルス天博体育官网トと思われます。
-Jim Marshel -神経科学者、スタンフォード大学医学部 -Deisseroth研究室
所属
1。 Darryl McCoy，COYERENT UK LTD。
2。 Marco Arrigoni，Coherent，Inc。、米国カリフォルニア州、サンタクララ