高速ボリューメトリックイメージング AXICON
平面ではなく、立体でスキャン。
AXICON特許技術は、2Dスキャンを3Dボリューメトリックイメージングに変えます。AXICONモジュールは、さまざまな焦点面で起こっているイベントを直接的かつ迅速に視覚化する強力な光学ツールです。イメージングアーチファクトの原因となる組織の動きの補正を提供します。
in vivo、ex vivo、より早く観察。
高速画像取得と高感度な検出を有するBliq Photonics社のVMS顕微鏡と組み合わせた場合、Axiconによって1秒間にスキャンされたボリューム数が乗じられます。（アプリケーションタブの表Aを参照）。 例えば、Bliq Photonics社のVMS顕微鏡に搭載されているAxiconモジュールは、解像度を落とさずに、毎秒400×200×100μmの30倍をスキャンできます。
Bliq Photonics社のAxicon（赤色）による被写界深度の拡大により、レーザー走査型顕微鏡（LSM、緑色）に比べて多くの情報が得られます。 Courtesy of Dr Daniel C. Côté, CERVO Research Center, Université Laval.
技術
2D平面の代わりに3D立体を取得することは、被写界深度を大幅に増加させるAxiconによるBesselビームの生成によって可能になります。Axiconの光学設計は、可視光または赤外光のために構築されたレンズを統合することができ、モジュールを多光子および共焦点システムに統合することができます。
Axiconは、被写界深度を100μmまで増加させます。
アプリケーション
高さが異なるいくつかの焦点面で起こっている高速な現象をイメージングするのに最適です。 アプリケーションは次のとおりです。
- カルシウムイメージング / Calcium imaging
- 細胞遊走と細胞トラッキング / Cell migration and cell tracking
- 細胞シグナリング / Cell signaling
動いている組織または不安定な組織では、サンプルの動きはしばしば、フレーム内およびフレーム間の画像アーチファクトを引き起こします。Bliq PhotonicsのVMS顕微鏡の高速取得とAxiconのボリューメトリックイメージング機能は、X、Y、Z変位を簡単に補償することができます。 したがって、VMSとAxiconの組み合わせは、下記のようなモーションアーチファクトが発生する状況で画質を大幅に向上させることができます。
- 呼吸
- 血圧/流量
- 蠕動
- 筋肉の動き
- 時間経過に伴う組織のドリフト
- その他
表A - Axiconを使用したさまざまなスキャナのフレームおよびボリュームのスキャン時間の例
| スキャン方法 | ガルバノメータ | レゾナントスキャナ | Bliq’s polygonal scanner |
| _ | _ | _ | _ |
| 対物レンズ倍率 | 20X | 20X | 20X |
| 視野 (µm) | 400 x 200 | 400 x 200 | 400 x 200 |
| イメージサイズ (pixels) | 1024 x 512 | 1024 x 512 | 1024 x 512 |
| 習得速度 (frame/sec) | 4 | 30 | 30 |
| _ | _ | _ | _ |
| 通常のZスタックスキャニング時間 (400 x 200 x 100 µm (XYZ), 0.5 µm steps (sec)) | 50 | 6.67 | 6.67 |
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| ボリューメトリックスキャニング時間(400 x 200 x 100 µm (XYZ) with Bliq Photonics’ AXICON (sec)) | 0.25 | 0.033 | 0.033 |
AXICON仕様
| 光源 | 波長 | 可視 : 425～675 nm |
| 近赤外 : 800～1300 nm (フェムト秒パルスレーザ互換) | ||
| 被写界深度 | エンハンスメント | 最大100 µm |
| VMSと併用 | フレームレート | 30ボリューム(400x200x100µm)/秒 @ 1024 x 512 |
| バイパス | ソフトウエア制御 | |
| アップグレード | 互換性 | レーザスキャニングコンフォーカルとマルチフォトンシステム |
| 市販もしくは特注品のアップグレード | ||
| フレームレート | スキャン速度に影響なし（Axiconなしの場合と同じ） | |
| 実視野 | 実視野には影響なし（Axiconなしの場合と同じ） | |
| バイパス | 手動 or 自動 |
AXICON技術
●ベッセルビームを用いたライブセルでの拡張二光子顕微鏡法： より安定したフォーカス、より高速なボリュームスキャン、より簡単な立体画像
Extended two-photon microscopy in live samples with Bessel beams: steadier focus, faster volume scans, and simpler stereoscopic imaging. Thériault G, Cottet M, Castonguay A, McCarthy N, De Koninck Y. (2014) Frontiers Cell Neurosci. Vol 8, No 139. (PubMed).
●高速ボリューメトリック二光子イメージングの為の拡張被写界深度
Extended depth of field microscopy for rapid volumetric two-photon imaging. (2013) Thériault G, De Koninck Y, McCarthy N. Opt Express. Vol 21, No 8. (PubMed).
