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激光器神經(jīng)學(xué)應(yīng)用
神經(jīng)學(xué)是神經(jīng)系統(tǒng)的科學(xué)研究，是一門跨學(xué)科的科學(xué)，與其他領(lǐng)域如化學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、工程學(xué)、語言學(xué)、數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)、遺傳學(xué)、哲學(xué)、物理學(xué)和心理學(xué)均有關(guān)聯(lián)。一些基于光學(xué)方法的研究技術(shù)已成為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的主要研究手段。神經(jīng)科學(xué)的研究范圍非常廣泛，包括神經(jīng)系統(tǒng)的功能、節(jié)后、發(fā)育、遺傳和病理學(xué)等方面，而其中對(duì)功能、結(jié)構(gòu)及功能與結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的研究更是核心內(nèi)容。在對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究中，不斷進(jìn)步的光學(xué)成像技術(shù)一直發(fā)揮著重要作用。
更多波長(zhǎng)意味著更高的性能488nm375nm589nm561nm577nm
為了大限度地增加可分析蛋白質(zhì)和細(xì)胞類型的數(shù)量，理想的方式是采用波長(zhǎng)間隔較遠(yuǎn)且間距均勻的激發(fā)光，當(dāng)儀器可以測(cè)量的光譜帶寬越大時(shí)，就越容易容納更多相互分立的波長(zhǎng)，在這種情況下，我們就可以適當(dāng)?shù)膶⒖梢姽庾V拓展到紫外和近紅外區(qū)域。
一直以來，因?yàn)榧す獠ㄩL(zhǎng)的選擇過少，我們?cè)谶@方面并沒有獲取到實(shí)質(zhì)的優(yōu)解。 例如，488 nm 波長(zhǎng)（初從氬離子激光器獲得）仍然是流式細(xì)胞術(shù)中事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)色激光波長(zhǎng)，盡管在該應(yīng)用中很少使用氬離子激光器。 同樣，初從二極管泵浦固態(tài) (DPSS) 激光器獲得的 532nm 和 561 nm 波長(zhǎng)仍然是的綠色和黃色波長(zhǎng)。
然而，隨著激光技術(shù)的發(fā)展，更多的激光波長(zhǎng)被科研工作者們發(fā)現(xiàn)并利用，激光現(xiàn)在就可以在可見光和近紅外范圍內(nèi)為流式細(xì)胞術(shù)提供許多新波段的激光光源，填補(bǔ)之前因?yàn)榧す獠ㄩL(zhǎng)單一造成的空白。例如，552 nm現(xiàn)在在黃色窗口中能夠作為561 nm 波長(zhǎng)的替代品，它可以減少與橙色和紅色激發(fā)熒光染料的串?dāng)_。 由于減少了與綠色激發(fā)熒光染料的串?dāng)_，457 nm激光器現(xiàn)在也是488 nm激光器作為藍(lán)色窗口標(biāo)準(zhǔn)的有力競(jìng)爭(zhēng)。
多波長(zhǎng)激光模塊 波長(zhǎng)覆蓋 266nm355nm375nm405nm420nm445nm450nm465nm457nm455nm488nm473nm505nm510nm520nm
525nm530nm543nm561nm589nm593nm635nm640nm650nm660nm671nm
隨著單個(gè)儀器中激光器數(shù)量的增加，光束對(duì)準(zhǔn)的難度也會(huì)隨之增加。每個(gè)激光束都在液流處聚焦并形成窄橢圓光斑。這確保了即使細(xì)胞不在液流的中心，它們?nèi)匀槐幌嗤瑪?shù)量的激光激發(fā)。所有橢圓光斑以微米級(jí)的空間精度在液流中單定位。
對(duì)于典型的四激光細(xì)胞儀，這意味著四套聚焦/整形光學(xué)器件和四套光束傳輸光學(xué)器件都在狹窄且擁擠的儀器空間內(nèi)對(duì)齊。 此外，聚焦/對(duì)準(zhǔn)需要能夠免除頻繁現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的高穩(wěn)定性光路系統(tǒng)，這一切都帶來了重大的設(shè)計(jì)和制造挑戰(zhàn)。
針對(duì)這些挑戰(zhàn)，激光開發(fā)了一套多波長(zhǎng)激光系統(tǒng)，可以將多達(dá)四個(gè)波長(zhǎng)的激光器集成在一個(gè)緊湊型外殼內(nèi)，實(shí)現(xiàn)共線或分離光束，從而大大減小這一挑戰(zhàn)。這種集成化的激光模塊簡(jiǎn)化了儀器設(shè)計(jì)和組裝，并加快了儀器的上市時(shí)間。此外，它還能夠通過消除電源和電控方面的冗余來降低系統(tǒng)成本。
