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快速微型化双光子显微成像系统FIRM-TPM，在一次实现了自由运动小鼠单个树突棘水平神经元功能活动的高速高分辨实时成像。这款头戴式双光子显微镜可实时记录自由行为动物的大脑神经元和树突棘活动，支持钙成像，并可在同一视野长时程反复成像。
该系统为研究大脑的结构和功能提供了一个革命性的新工具，可融合微观神经元和神经突触活动与大脑整体的信息处理和个体行为信息，成为全景式解析脑连接图谱和功能动态图谱的利器。
• 探头重量约为2.8g, 可佩戴在动物头部
• 成像视野>400 μm×400 μm, 通过颅窗可记录数十个神经元、上千个神经突触的动态信号
• 可传播920nm飞秒脉冲激光，对神经生物学常用探针GCaMp进行成像
• 探头可拔插设计，简化实验并避免动物长时间运动而造成的光纤和电缆的缠绕
• 可配置轴向扫描模块，进行三维成像和多平面切换成像，用于神经元网络结构研究
• 可配置红色通道和绿色通道的荧光采集模块，实现双通道成像
FIRM-TPM微型化双光子显微镜 • 大视场型与高分辨型参数对比表
| FIRM-TPM微型化双光子显微镜 • 大视场型 | FIRM-TPM微型化双光子显微镜 • 高分辨型 | |
| 探头重量 | ~2.8 g | 2.2 g |
| 探头体积 | 10 mm×16 mm×21 mm | 9.5 mm×15.5 mm×17 mm |
分辨率 | < 1.3 μm | < 850 nm |
| 成像速度 | 9Hz@512×512，18 Hz@256×256 | 9Hz @ 512×512, 18Hz @ 256×256 |
| 成像视野 | >400 μm×400 μm | >180 μm×180 μm |
| 工作距离 | ~ 1 mm | >390 μm |
| 三维变焦模块 | 变焦范围：0~100 μm；平面间切换速度： 4Hz | 变焦范围: 0~30 μm; 平面间切换速度: 4Hz |
| 飞秒脉冲激光器 | 激发波长：920 nm/ 1030 nm；平均功率：> 400 mW；脉冲宽度：< 200 fs | 激发波长: 920 nm/ 1030 nm; 平均功率: >400 mW; 脉冲宽度: < 200 fs |
| 荧光采集模块 | 接收范围：300~720 nm； 绿色通道：520/50 nm；红色通道：605/50 nm | 接收范围: 300~720 nm; 绿色通道: 520/50 nm; 红色通道: 605/50 nm |
| 成像控制模块 | 采样率：≥ 120 MS/s；模拟输入分辨率：≥ 16- bit；模拟输入带宽：≥ 110 MHz | 采样率: ≥ 120 MS/s; 模拟输入分辨率: ≥ 16-bit; 模拟输入带宽: ≥ 110MHz |
| 成像处理模块 | 系统: win 10操作系统; CPU内存: 32G; 硬盘: 256固态硬盘和2T机械硬盘; 显卡: 2GB DDR5专业显卡; 成像分析系统: GINKGO-MTPM | 系统: win 10操作系统; CPU内存: 32G; 硬盘: 256固态硬盘和2T机械硬盘; 显卡: 2GB DDR5专业显卡; 成像分析系统: GINKGO-MTPM |
| 系统尺寸 | 成像系统：955 mm×1380 mm×825 mm；行为学箱：1380 mm×1380 mm×2179 mm | 成像系统：955 mm×1380 mm×825 mm；行为学箱：1380 mm×1380 mm×2179 mm |
| 系统环境 | 温度：24 ± 2 ℃；湿度：< 60% | 温度：24 ± 2 ℃；湿度：< 60% |
该系统为研究大脑的结构和功能提供了一个革命性的新工具，可融合微观神经元和神经突触活动与大脑整体的信息处理和个体行为信息，成为全景式解析脑连接图谱和功能动态图谱的利器。
应用案例：肿瘤微环境研究
通过λ-stack多光谱成像结合光谱拆分算法，实现肿瘤组织10+1色免疫荧光及光谱拆分免疫荧光及光谱拆分。
