RTS2-FLIM - система визуализации времени жизни флуоресценции
- Спектральный диапазон 200-900 нм.
- Поддержка одновременного использования нескольких лазеров (375 нм, 405 нм и др.).
- Режим сканирования длины волны лазера.
- Прямой микроскоп, объективы 10x, 50x, 100x без иммерсии.
- Гибкая конструкция, подходящая под различные типы задач.
Микроскопия визуализации времени жизни флуоресценции (FLIM) – это тип визуализации, основанный на экспоненциальном затухании флуоресценции исследуемого образца. Методика FLIM позволяет различать флуоресценцию, исходящую от различных флуорохромов, и аутофлуоресценцию молекул образца.
Визуализация времени жизни флуоресценции позволяет получить изображения с интенсивностью каждого пикселя, определяемой временем жизни τ, что позволяет увидеть контраст между материалами с различными затуханиями флуоресценции, а также области образца с отличным характером затухания.
Различают FLIM визуализацию на базе микроскопа широкого поля и на базе конфокального микроскопа. Система RTS2-FLIM использует первую методику. В основе работы конфокального микроскопа RTS2-FLIM лежит метод TCSPC.
Время-коррелированный счет одиночных фотонов (TCSPC) является эффективным измерительным методом, так как он компенсирует вариации интенсивности источника и амплитуды импульсов одиночного фотона. TCSPC записывает время детектирования каждого фотона детектором по отношению к возбуждающему лазерному импульсу. Запись повторяется для множества лазерных импульсов, и после достаточного количества событий пользователь может построить гистограмму событий через все временные точки. Полученную гистограмму можно сопоставить экспоненциальной функции, которая содержит интересующую экспоненциальную функцию затухания времени жизни и получить ее значение.
Система RTS2-FLIM оснащена системой счета одиночных фотонов с охлаждаемым фотоэлектронным умножителем и характеризуется высокой точностью и высокой производительностью. В основе системы лежит сканирующий микроскоп прямого типа. Многоволновая схема RTS2-FLIM позволяет использовать различные возбуждающие источники и переключаться между ними.
Прецизионный предметный стол обеспечивает пошаговое управление образцом на микронном уровне для пространственного сканирования с высоким разрешением. Излучение от образца передается на высокоскоростной детектор с минимальными потерями, а затем время жизни флуоресценции образца определяется коррелированным по времени однофотонным счетчиком с временным разрешением с точностью 16 пс. Встроенное программное обеспечение автоматически подстраивает время жизни флуоресценции для каждой точки сбора данных и, наконец , предоставляет FLIM изображение.
Принципиальная схема
Интерфейс программы для получения изображений (цветовых карт) FLIM
Интерфейс программы для обработки данных:
Особенности:
- Возможность использования нескольких лазеров (до 5) в одной системе.
- Высокая частота повторения лазеров до 80 МГц.
- Высокочувствительный быстрый детектор.
- Разрешение TSCPC до 16 пс.
- Выбор объективов: 10Х, 50Х, 100Х без иммерсии, УФ объективы.
- Прямой микроскоп с оптикой, имеющей коррекцию бесконечности.
- Моторизированный столик с высокоточным перемещением.
- Удобное программное обеспечение для обработки данных.
- Гибкая конструкция, подходящая под различные типы задач.
| Диапазон сканирования | 200 – 900 нм |
| Минимальное временное разрешение | 16 пс |
| Пространственное разрешение | до 1 мкм* |
| Измерение времени жизни с помощью IRF | до 2 нс |
|
Лазер |
Пикосекундный импульсный диодный лазер с управляющим драйвером.** Центральная длина волны на выбор: 375 нм, 405 нм, 450 нм, 520 нм, 637 нм, 640 нм, 655 нм, 785 нм, 808 нм, 852 нм. Частота повторения: от 0,1 до 20 или 80 МГц (в зависимости от модели). Длительность импульса: 100-1000 пс. Пространственный вывод излучения. |
|
Микроскоп |
Тип микроскопа: Прямой микроскоп с коррекцией на бесконечность. Пятипозиционный револьверный держатель. Тип объективов: Полуапохроматические. Тип излучателя: галогенный, 12 В, 100 Вт. Камера микроскопа: CMOS, цветная, пиксель 3.6 мкм x 3.6 мкм. |
| Предметный стол |
Диапазон перемещения: 75 мм x 50 мм. Шаг: 0,05 нм. Воспроизводимость: 1 мкм. |
|
Спектрометр
|
Тип спектрометра: монохроматор Черни-Тернера. Фокусное расстояние: 320 мм. Количество входных портов: 2. Размеры дифракционных решеток: 68 мм x 68 мм. Точность установки длины волны для решетки 1200 штр/мм: ±0,1 нм. Шаг сканирования: 0,0025 нм. Ширина пропускания: от 0,01 до 3 мм. |
|
Детектор |
Тип: ФЭУ. Спектральный диапазон: 185-900 нм. Время нарастания импульса: 185-90 нм. Темновой сигнал: <100 cps.*** |
|
ПЗС-камера
|
Спектральный диапазон: 200-1100 нм. Технология: Охлаждаемая CCD-камера, LDC-DD. Разрешение детектора: 2000 × 256. Размер пикселя: 15 × 15 мкм2. Шум считывания: 3 e-. Темновой ток: 0,1 e-/пиксель/с. Размер фокальной плоскости: 30 × 3,8 мм2. |
|
Счетчик одиночных фотонов |
Разрешение по времени: 16/32/64/128/256/512/1024 пс, 33, 55 мкс. "Мертвое время" < 10 нс. Каоличество каналов гистограммы: до 65535. Скорость счета фотонов: 100 Mcps. |
|
Программное обеспечение |
Получение и визуализация времени жизни флуоресценции. Формат экспорта данных спектра: .txt, .csv. Формат экспорта данных 2D-карт: .spm, .csv. Функции управления: контроль перемещения предметного столика, определение местоположения соответствующей области с помощью светлопольного оптического изображения микроскопа, выбор области сканирования, регистрация кривой затухания флуоресценции по точкам, создание изображений FLIM в реальном времени. Функция обработки данных: автоматическое определение времени жизни многокомпонентной флуоресценции на основе данных FLIM, полученных путем точечного сканирования (количество компонентов меньше или равно 4), вычисление времени жизни флуоресценции, подгонка кривых. Функции отображения: гистограмма, цветовая таблица, контурная линия, поперечное сечение, 3D-отображение. |
** опционально доступны волоконные пикосекундные лазеры и диодные наносекундные лазеры.
*** при охлаждении до -10°С.
- Биология и медицинские исследования (молекулярный биологический анализ, биохимический анализ, измерение локальной концентрации кислорода, метаболическая визуализация, измерение pH водных сред в живых клеткха и т.д.).
- Анализ эффективности LED и OLED.
- Изучение широкозонных полупроводников.
- Анализ эффективности солнечных батарей и солнечных элементов.
Пример измерения: FLIM изображение MicroLED-дисплея
Пример измерения: FLIM изображения и кривые времени жизни квантовых ям на сапфире и GaN
Пример измерения: FLIM изображение и гистограмма времени жизни раковой клетки HeLa.
