Light Conversion 拓展 CRONUS 飞秒激光器产品线

非线性显微技术是一种强大的成像手段,可在活体组织内部实现亚微米级分辨率成像,成像深度最高可达毫米级。结合基因编码荧光指示剂与视蛋白,多光子显微技术彻底革新了活体成像与神经成像领域,已成为生物科学中的标准工具。 

为进一步满足这些高要求的应用场景,Light Conversion 对其专为显微领域设计的 CRONUS 飞秒激光器产品线进行拓展,新增两款 CRONUS-2P 可调谐型号。全新机型在选择激发光源时具备更高灵活性,可针对各类实验需求进行优化,让科研人员专注于研究本身,而非光源配置。 

多光子显微技术实现深层组织成像 

对复杂生物样品进行成像的主要挑战之一是光学散射。随着成像深度增加,信噪比会迅速下降。而巧合的是,对于常用荧光基团的多光子激发所需的近红外波段,大部分生物组织在更长波长处具有更高的透过率。 

双光子成像并非依靠单一特定波长的光子激发荧光分子,而是采用能量减半、波长加倍的两个光子,使其同时与荧光分子相互作用,并将其激发至激发态。由于荧光仅在焦点处产生,该技术具备固有光学层切能力,可在组织内部数百微米深度处获得高对比度图像。

解决多光子成像的核心挑战 

光子与分子的同时相互作用需要极高的光子密度,而这只能通过超短激光脉冲实现。然而,足以激发非线性效应的脉冲能量,也可能触发高阶光损伤机制,从而对生物组织造成损害。此外,近红外光会被生物组织中的水分吸收,增加样品受热的风险。因此,严格控制作用于样品的激光功率与能量至关重要—— 尤其是在对发育中的组织等敏感样品进行成像时。 

为了能够同时观测样品内的不同组织结构,研究人员通常会采用光谱重叠极小的多种荧光标记物或指示剂。然而,这种方法需要对成像系统进行细致优化,以实现对不同荧光基团的选择性激发。 

满足这些需求的一种有效方案是采用多条可独立调谐的激发波长。这使得研究人员能够针对每种荧光团优化激发条件,同时最小化样品所承受的能量负荷。最终,在保持生物组织深层高效光学切片成像的同时,还能提升成像对比度。 

CRONUS-2P 平台通过提供多通道瓦级同步输出、窄脉冲宽度以及集成化的群延迟色散(GDD)控制,实现了上述功能,使其非常适用于要求严苛的非线性显微成像应用。 

该架构可在各自吸收峰处同时激发多种荧光探针、钙离子指示剂或光遗传学驱动器。同时,它还能让研究人员对二次谐波(SHG)和三次谐波(THG)信号进行光谱移频,从而简化探测过程或实现共振增强。 

全新 CRONUS2P 机型 拓展成像灵活性 

为扩大应用范围、更好地适配特定显微成像工作流程,Light Conversion 现推出三种配置版本的 CRONUS-2P 飞秒激光平台,使研究人员能够选择最契合其实验需求的系统。 

  • 标准配置版 CRONUS-2P 提供一路 700–1100 nm 可调谐输出,以及一路1025 nm 固定波长输出,两路可同时输出。设备结构紧凑,占地面积仅 633 × 230 mm,尺寸不足许多同类光源的一半。 
  • CRONUS-2P-XR 型号将可调谐波长范围扩展至 680–1300 nm,同时保留 1025 nm 固定波长输出,提升了与更多种类荧光团及非线性成像模式的兼容性。 
  • 针对需要最大灵活性的应用场景,CRONUS-2P-DUAL 配置提供两路独立可调谐输出,波长范围分别覆盖 680–960 nm 与 940–1300 nm,可单独或同时工作。系统还并行提供一路 1025 nm 固定波长输出,同时也可提供两路相同可调谐输出的定制配置。 

这些同步可调谐输出还可进一步支持先进的相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)和受激拉曼散射(SRS)实验,适用于双波段成像、更宽范围振动共振激发、共振增强以及恒定差值双光束调谐等应用。 

用于高端显微成像的 CRONUS 激光器 

CRONUS-2P 平台属于 Light Conversion 公司专为显微成像应用设计的 CRONUS 系列飞秒激光光源,该系列还包括用于高端非线性显微成像的 CRONUS-3P。 

这些激光器共同支持功能性神经成像、光遗传学、基于中重复频率三光子激发的深层组织成像以及双光子成像等应用。CRONUS 系列还可实现宽场成像与全息激发技术,满足这些技术对高功率飞秒光源的需求。 

随着 CRONUS-2P 产品系列的扩展,研究人员可选择最贴合其实验需求的配置,同时保留同步多通道激发所带来的成像灵活性。