Thorlabs的MPM200系列多光子顯微鏡是可以滿(mǎn)足活體生物厚樣品成像需求的平臺。此系統能夠勝任小如生物組織、大如整個(gè)活體生物的樣品成像。

　　ThorlabsMPM200多光子顯微鏡能夠為寬場(chǎng)透射光顯微、落射熒光成像和精細多光子技術(shù)提供通用的解決方案，從而最精密地還原樣品數據。Thorlabs提供從物鏡到抗振工作臺的全系列產(chǎn)品，使用戶(hù)可以根據成像需求和預算構建最理想的系統。

　　Thorlabs多光子顯微鏡產(chǎn)品線(xiàn)具有如下幾個(gè)特性

　　光源波長(cháng)范圍為680-1400nm,掃描速度達到30幀每秒(分辨率為512 x 512像素)，采用全視場(chǎng)非退掃描探測器(Non-Descanned Detectors)，支持低放大倍數/高NA的生理學(xué)物鏡，可供應雙通道、四通道和四通道預備系統，開(kāi)發(fā)了一套直觀(guān)易操作的圖像采集軟件。

　　多光子顯微鏡的原理

　　當兩個(gè)或多個(gè)光子同時(shí)到達熒光團并且其能量總和滿(mǎn)足躍遷能級時(shí)就會(huì )產(chǎn)生多光子激發(fā)效應。當熒光團經(jīng)過(guò)微小的無(wú)輻射損耗，躍遷回到基態(tài)時(shí)，就會(huì )發(fā)射出一個(gè)新的光子。二次和三次諧波產(chǎn)生(分別為SHG和THG)在入射光子同時(shí)湮滅并且產(chǎn)生一個(gè)能量等于之前光子總和的新光子時(shí)才會(huì )出現。

　　雙光子激發(fā)和二次諧波產(chǎn)生(SHG)都是非線(xiàn)性過(guò)程，其信號的產(chǎn)生取決于激光光強的平方(I2)，而光子激發(fā)和三次諧波產(chǎn)生(THG)則與激光光強的三次方有關(guān)(I3)。非線(xiàn)性特性要求聚焦在樣品上衍射極限點(diǎn)的激光脈沖具有高光子密度，生成的輸出信號絕大部分被限制在物鏡的焦平面上。這樣一來(lái)，就可以獲得厚樣品中的光學(xué)切片圖像。通過(guò)物鏡沿著(zhù)樣品深度方向進(jìn)行移動(dòng)并采集對應的切片圖像，對切片圖像進(jìn)行三維重構即可得到被測試樣的三維圖象。

　　Thorlabs多光子顯微鏡系統的組成部分如下作詳細介紹。

　　1.多光子系統

　　MPM200-2雙通道多光子系統適合生物醫學(xué)成像的應用。MPM200系列產(chǎn)品的快速掃描特性使它們可以在更短的時(shí)間內采集更多的數據，這樣就可以在整個(gè)實(shí)驗過(guò)程中保持樣品的活性。系統中的兩個(gè)高靈敏度非退掃描探測器可以將信號的探測效率最大化，從而具有更深的成像深度并減少對樣品的損傷。其專(zhuān)用的多光子光路使其可以使用多種激發(fā)光源和不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的高數值孔徑物鏡。

　　MPM200-4在MPM200-2的基礎上增加了兩個(gè)光電倍增管來(lái)提高成像能力，它們位于透射光探測模塊(TLDM)中的聚光鏡下方。額外的兩個(gè)探測通道含有兩個(gè)帶全視場(chǎng)采集光學(xué)元件的高靈敏度GaAsP光電倍增管。子平臺聚光鏡作為一個(gè)對立物鏡，可以采集前向傳播的信號。除了采集熒光信號外，TLDM還可以用來(lái)采集二次和三次諧波信號。

　　2.色散補償單元

　　Thorlabs多光子顯微鏡系統的色散補償單元基于啁啾鏡技術(shù)，用以保持樣品上的激光脈沖寬度。它的特點(diǎn)是易于嵌入集成，輸入和輸出共線(xiàn)。

　　3.光束調節單元

　　光束調節單元的作用是自動(dòng)控制激光功率和光束直徑，它可以完全集成于ThorImageLS TM軟件中，自動(dòng)功率線(xiàn)性變化功能用于產(chǎn)生Z軸圖像堆疊，并實(shí)現穩定的光學(xué)對準。

　　4.生理學(xué)平臺與ScienceDesk光學(xué)平臺

　　生理學(xué)平臺采用高度可調的U形UltraLight?系列面包板，可以使觀(guān)察者在270°范圍內觀(guān)測樣品，它包含顯微鏡平移臺，手動(dòng)平移臺，電動(dòng)平移臺和編碼電動(dòng)平移臺。U型面包板帶有密封孔以防止滲漏，可容納多種樣品盒。

　　5.Burleigh微操作控制器

　　Burleigh微操作控制器應用壓電技術(shù)實(shí)現精確位移，超精密定位無(wú)漂移，卓越的穩定性。

　　6.多光子顯微物鏡

　　Thorlabs同時(shí)供應一系列特別適合于多光子成像的生理學(xué)物鏡。這些水浸式物鏡具有高數值孔徑(NA)和長(cháng)工作距離(WD)。此外，它們具有更寬的透過(guò)范圍和色彩校正范圍。

　　7.透射光探測模塊

　　Thorlabs多光子顯微鏡的透射光探測模塊提供雙通道的正向傳播信號采集，包括兩個(gè)高靈敏度的GaAsP光電倍增管和易于操作的濾光片立方，直接安裝到尼康FN1基座上使用背散光探測器或單獨使用多達四個(gè)探測通道，可以進(jìn)行信號求和。

　　8.ThorImageLS TM軟件

　　ThorImageLS TM簡(jiǎn)易的圖形界面使用戶(hù)能夠快速收集和瀏覽數據。軟件能協(xié)調外圍控制和圖像采集以獲得最佳數據。采集到的實(shí)驗數據可以回放或轉換成影片用于發(fā)表和共享。同時(shí)，Thorlabs也提供軟件工具開(kāi)發(fā)包和C++、LabVIEW語(yǔ)言函數庫以方便二次開(kāi)發(fā)。