Resumen del artículo técnico
Elección de un sistema láser de pulsos ultracortos para la microscopía de dos fotones
La duración del pulso en la muestra, y no en la salida del láser, es lo que determina las ventajas de la microscopía de dos fotones (TPM).
La microscopía de dos fotones se ha estancado en una envolvente de excitación de 100-150 fs / 80-100 MHz durante casi treinta años, no porque los pulsos inferiores a 10 fs no aporten ventajas (sí que lo hacen: imágenes más profundas, mayor eficiencia de fluorescencia, excitación de múltiples fluoróforos sin necesidad de sintonización, menor fotodaño), sino porque cada elemento óptico adicional entre el láser y la muestra alarga el pulso. Para cuando un pulso inferior a 10 fs alcanza el plano focal a través de un objetivo estándar de 63×, la dispersión ha destruido la mayor parte de lo que el láser proporcionaba. El resultado: la mayoría de los laboratorios de ciencias de la vida no cuentan con un ingeniero de fotónica en plantilla para gestionar la precompensación del espejo chirpado, por lo que recurren por defecto a pulsos más seguros de 150 fs y aceptan el límite máximo de profundidad de imagen.
Este artículo técnico documenta cómo el software de modelado de dispersión «venteon ultra» de Novanta (<5,5 fs medidos), el software de modelización de dispersión «venteon vChirp», el conjunto de espejos chirpados «DCM» y la unidad de caracterización de pulsos «d-scan» + autocompresión de Novanta funcionan como un sistema de bucle cerrado que proporciona pulsos de 6,4 fs FWHM en el plano de la muestra a través de un objetivo estándar de 63×, NA de 0,75 — sin necesidad de conocimientos especializados en fotónica por parte del usuario del microscopio.
Entre las conclusiones clave se incluyen:
- Por qué los pulsos inferiores a 10 fs han seguido siendo cosa de especialistas durante 30 años: la dispersión a lo largo del tren óptico del microscopio destruye lo que proporciona el láser
- Cómo vChirp y el barrido d-scan cierran el bucle: el software modela la trayectoria del haz, la caracterización mide el pulso en la muestra y la autocompresión se ajusta en tiempo real
- Cuándo optar por el sistema venteon ultra en lugar de un Ti:zafiro estándar de 100 fs: obtención de imágenes de tejidos profundos, excitación multifluorófora y experimentos con células vivas sensibles al fotodaño
- Lo que ofrece el Venteon Ultra: pulsos limitados por transformación <5 fs / pulsos medidos <5,5 fs, salida espectral amplia que cubre todo el rango de emisión del Ti:zafiro
- Un flujo de trabajo práctico: introducir la óptica de la trayectoria del haz en vChirp → predecir la pila de espejos chirpados → medir con d-scan en la muestra → compensar automáticamente
Descarga el artículo técnico completo para ver el esquema del tren óptico con el bucle de autocompensación del d-scan, la lógica de modelización de la dispersión en la que se basa vChirp y el resultado medido de 6,4 fs de FWHM tras un objetivo estándar; antes de especificar una fuente TPM de 100 fs y limitar la profundidad de imagen, el contraste y el rango de multifluoróforos debido a una dispersión que podrías haber compensado.
