共聚焦激光扫描显微镜是流行的生物研究工具。它们通常用于同时对多个荧光团进行成像,具有良好的色彩分离效果,还能通过增强的层切功能对生物标本内部进行深层成像。
如今,最新的激光技术创新可使类似这样的应用受益,并实现高级的实验。在这篇博客文章中,我们将讨论我们的FV4000共聚焦显微镜上的新型近红外(NIR)方案如何为高级多色荧光成像提供动力。*
在共聚焦显微镜检查中同步采集5个以上通道——利用FV4000系统克服技术挑战
让我们先来了解一下多色成像实验的历史。
多年来,许多研究人员都使用DAPI和其他两种颜色(通常是绿色和红色光谱)进行免疫荧光检测。
随着抗体和成像系统的发展,有了更多的探测器和更出色的发射波长滤色镜,四色免疫荧光开始流行。最常见的四色组合是将DAPI、绿色、红色和远红外色组合在一张图像中。
但有两个关键因素阻碍了第五或第六个通道的引入:
1.缺乏光束质量好的近红外激光二极管
首先,适合共聚焦显微镜的光束质量好的近红外激光二极管并不容易获得。足够的功率(但不能过高)、极低的功率波动和兼容的光束轮廓都是用于共聚焦成像的激光二极管的必要特征。但直到最近,在这些波长范围内也只有少数近红外激光二极管可供选择。
但由于最新激光二极管技术的出现,彻底改变了这一局面。我们的FV4000共聚焦显微镜现在提供685 nm、730 nm和785 nm激光二极管,用于高效激发诸如下表所示的二级染料。
激光 | 荧光染料 | λ_Ex (nm) | λ_Em (nm) |
---|---|---|---|
LD685 | Alexa Fluor 680 | 679 | 702 |
DyLight 680 | 692 | 712 | |
Alexa Fluor 700 | 696 | 719 | |
iRFP720 | 702 | 720 | |
LD730 | ATTO 740 | 743 | 763 |
DiR | 750 | 782 | |
Alexa Fluor 750 | 752 | 779 | |
Cy7 | 753 | 775 | |
DyLight 755 | 754 | 776 | |
LD785 | DyLight 800 | 777 | 794 |
IR Dye 800CW | 778 | 794 | |
Alexa Fluor 790 | 782 | 805 | |
Cy7.5 | 790 | 810 |
以上染料以及越来越多的新型荧光团使得增加第五和第六个同步通道进行多色成像变得更具吸引力。
2.近红外波长灵敏度降低的光电倍增管
实现高效近红外成像的第二个挑战是,许多被用作激光扫描共聚焦显微镜标准探测器的光电倍增管(PMT)在近红外波长区域(750 nm以上)的典型检测波长下灵敏度下降。
这种近红外探测范围内灵敏度降低的情况,对于在可见光谱中部具有较高灵敏度的流行砷化镓PMT来说尤其如此。在750 nm以上范围内,砷化镓探测器的灵敏度非常低。
为了克服这一挑战,我们在FV4000激光共聚焦显微镜中采用了SilVIR探测技术。我们的SilVIR探测器利用硅光电倍增管(SiPM),这是一种半导体传感器,可在400 nm到900 nm的宽波长范围内采集高信噪比的荧光图像。
得益于这项技术,我们的FV4000系统可提供多达6个通道的SilVIR探测器,用于多色荧光应用。与我们的X Line高性能物镜配套使用,FLUOVEW FV4000系统可在400-1000 nm范围内提供高质量的宽色差校正。SilVIR探测器和X-Line物镜的结合使多色荧光成像和整体近红外成像的可靠性显著提高。
*本文根据2020年1月21日发布的原文内容更新。