双光子成像技术
双光子显微成像技术是利用近红外波长的光进行激发,使荧光样品在高光子密度的条件下同时吸收两个光子,并迅速发射出一个短波长的荧光光子。与单光子成像技术相比,双光子成像技术具有更强的穿透力,天然的层析能力,以及在成像区域内光源白和光毒性较低等优势,因而特别适用于活体、深层、高分辨率的活体成像应用。
微型化双光子成像技术
超维景公司开发的微型化双光子显微镜,成功地将占地数平方米、重量数百公斤的台式双光子显微镜进行了微型化研发。微型化双光子显微镜体积小,重量仅约2.6g,适合佩戴在小动物的头部颅窗上,可实时记录神经元或神经突触的高分辨率动态信号。
微型化双光子荧光显微成像改变了在自由活动动物中观察细胞和亚细胞结构的方式,可用于在动物觅食、哺乳、跳台、打斗、嬉戏、睡眠等自然行为条件下,或者在学习前,学习中和学习后,长时程观察神经突触、神经元、神经网络、远程连接的脑区等多尺度、多层次动态变化。
与其他用于自由活动动物的神经信号记录技术相比,微型化双光子显微镜具备以下特点:
2.6g微型化探头
高度集成的微型化探头,具有对飞秒激光脉冲的无畸变传输、微小空间内的高速扫描、高质量的激光会聚、高效率的荧光激发和收集等特点,实现对自由运动小鼠大脑神经元和神经突触活动的高分辨成像,同时通过佩戴微型化三维变焦模块ETL实现在自由状态下三维成像的实时数据采集。
微型化探头参数
微型物镜
TVS-C系列物镜直径仅3.6mm,具备高分辨率、大视野、长工作距离、色差矫正以及针对深散射组织成像优化等特点,可实现700-1100nm全波段复消色差。
微型物镜参数
跨越十倍视场的切换成像
使用FHIRM-HR、FHIRM-U和FHIRM-LF三款微型化探头分别对清醒小鼠前额叶皮层(mPFC)区域深度为200um的GCaMP6s标记的神经元进行成像,实现10倍FOV的拓展。
SUPERIOR 卓越的成像性能
消色差全光学系统
自研的空心光纤可无失真的传导760nm到1100nm波段的飞秒脉冲激光。通过系统性地优化整体光学系统,包括准直器、扫描透镜和物镜,实现了在全激发波段的色差矫正。
自由行为小鼠多色成像
使用微型化探头进行920nm和1030nm的双色成像。
即使在小鼠对电击刺激产生突然且剧烈的运动反应时,本款成像系统依然能够持续且稳定地追踪神经元的钙离子瞬变和星形胶质细胞的形态变化,充分展现了系统的卓越鲁棒性。
自由行为小鼠双光子成像结合光遗传学刺激
SUPERNOVA-600可搭配不同波长的光遗传学刺激模块,在微型化双光子显微成像同时,对成像视野进行高效光遗传刺激。
- 单光子光刺激模块波长可选:473nm,589nm,635nm
- 可自由切换自动、手动刺激模式
- 自动标记刺激信号
复用成像光纤束,实现了自由活动小鼠同时进行双光子成像与光遗传学刺激
微型双光子显微成像技术能够支持特定的深脑区单细胞分辨率及光遗传操作

imaging with a GRIN lens 920nm:GCamp6f 1030nm:JAWs-tdTomato
在激活dmPFC脑区VIP神经元活性或抑制PV神经元后,该脑区整体神经元活性增强,表现为促进小鼠努力拼搏,成为胜利者,而抑制VIP神经元活性或激活PV神经元后,该脑区整体神经元活性减弱,表现为促进小鼠撤退行为,成为失败者。

Time to light pulse
SUPERIOR 多种成像模式
GRIN lens 深脑成像
通过GRIN lens中继成像,FHIRM-U 探头可实现单树突棘分辨率动态观察,FHIRM-LF探头则可实现同时对数百个神经元群体动态观察
不间断连续成像
在5Hz的成像速率下进行24小时不间断连续成像。

hSyn-GCaMP6s病毒注射的小鼠
长时程成像
可对同一个神经细胞群体进行长达30天的持续追踪

hSyn-GCaMP6s病毒注射的小鼠
三维成像
结合可拆卸的微型化三维变焦模块ETL采集不同焦平面的图像,进行三维成像。

hSyn-GCaMP6s病毒注射的小鼠
双色多平面成像
结合可拆卸的微型化三维变焦模块ETL,可同时采集不同层面的神经细胞活动。

FHIRM-LF探头,自由行为动物,4层切换成像
多探头成像
可在不同动物实验样本上同时装配微型化探头进行同步成像,也可在同一动物实验样本不同脑区上装配多个探头进行同时成像。

hSyn-GCaMP6s病毒注射的小鼠,社交行为活动中的前额叶皮层神经细胞活性(探头型号FHIRM-HR)
SUPERGIN 系统控制采集软件
SUPERGIN具有设备控制、图像采集、处理、注释和基本分析功能。能以多维度、多时间点采集及处理、分析图像。非破坏性的图像处理、存储技术和实验管理操作,可确保实验结果的可重复性,随时检查与回溯实验过程。SUPERGIN模块化的软件设计易于习得和快速掌握。
SUPERANALY 数据处理与分析软件
SUPERANALY 具有成像数据处理、细胞自动识别与校对、荧光信号提取以及动物行为学轨迹生成和分析等功能。可支持各类数据的对比展示,同步分析外部输入信号、神经元细胞活动状态与动物行为事件之间的关联关系。此外软件支持不同文件的导出格式,可适用于多种图像处理和数据分析软件。

神经元自动识别与轨迹生成
软件特点
1.AI算法:拥有强大的AI算法内核,随着样本训练数的增加,运算结果将更加精准。
2.算法池:庞大且可拓展的算法池,可支持多种应用计算。
3.功能卓越:具有精准的事件标定方式、多维度的关联关系分析能力、较高的文件适配性和兼容性。
4.操作简便:提供一键式预处理和分步式预处理两种模式,使处理更简便,满足多种实验数据处理需求。