双色受激拉曼散射成像小鼠脑组织

摘要

来源： Espinoza, R., et al．利用实时双色受激拉曼散射成像技术对小鼠脑组织进行组织学诊断． J. Vis. Exp. (2022)．

该视频展示了小鼠脑组织切片的双色受激拉曼散射（SRS）成像。两束同步的激光被引导至组织切片，以激发分子振动，从而引起光束相对强度的变化。利用激光束的不同频率对分别检测组织中的脂质和蛋白质。随后将获得的信号赋予不同的颜色，生成一幅双色图像，有助于识别组织中的蛋白质和脂质。

方案

所有涉及动物样本的操作均已经过适当的动物伦理审查委员会审核并批准。

1. 受激拉曼散射信号检测

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结果

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
100 mm 消色差透镜	THORLABS	AC254-100-B	宽带，650 - 1,050 nm，消色差透镜焦距，100 mm
20 MHz 带通滤波器	Minicircuits	BBP-21.4+	集总 LC 带通滤波器，19.2 - 23.6 MHz，50 Ω
200 mm 消色差透镜	THORLABS	AC254-200-B	宽带，650 - 1,050 nm，消色差透镜焦距，200 mm
消色差半波片	Union Optic	WPA2210-650-1100-M25.4	宽带半波片
消色差四分之一波片	Union Optic	WPA4210-650-1100-M25.4	宽带四分之一波片
光束采样器	THORLABS	BSN11	10:90 板式分束器
二向色镜	THORLABS	DMSP1000	可使用中心波长约为 1,000 nm 的其他二向色镜。
DMSO（二甲基亚砜）	Sigma Aldrich	472301	拉曼位移校准用溶剂。可使用具有已知拉曼峰的其他溶剂。
电光幅度调制器	THORLABS	EO-AM-NR-C1	正交调制与双通道成像需要两个电光调制器。建议使用谐振版本，以便使用较低的驱动电压。
伪 H&E 染色脚本	Matlab		https://github.com/TheFuGroup/HE_Staining
扇出缓冲器	PRL-414B	Pulse Research Lab	1:4 TTL/CMOS 扇出缓冲器与线路驱动器，用于生成电光调制器驱动频率及锁相放大器参考信号
快速光电二极管	THORLABS	DET10A2	硅探测器，1 ns 上升时间
频率分频器	PRL-220A	Pulse Research Lab	TTL 频率分频器（f/2, f/4, f/8, f/16），用于从激光输出生成 20 MHz 信号。
高色散玻璃棒	Union Optic	CYLROD01	高色散 H-ZF52A 棒状透镜 120 mm，SF11 棒状透镜 100 mm
Insight DS+	Newport		可输出两束同步脉冲激光的激光系统（一束固定光束为 1,040 nm，另一束可调谐光束范围为 680-1,300 nm），重复频率为 80 MHz。
锁相放大器	Liquid Instruments	Moku Lab	用于从光电二极管中提取受激拉曼散射（SRS）信号的锁相放大器。也可使用 Zurich Instrument HF2LI 或类似仪器。
反射镜	THORLABS	BB05-E03-10	宽带介质反射镜，750 - 1,100 nm。也可使用银镜。
电动延迟台	Zaber	X-DMQ12P-DE52	用于精细控制泵浦光与斯托克斯光激光时间重叠的延迟台。其他电动平台也可使用。
油浸式聚光镜	Nikon	CSC1003	1.4 NA。可使用 NA>1.2 的其他聚光镜。
示波器	Tektronix	TDS7054	任何其他带宽为 400 MHz 或更高的示波器均可使用。
相位调制器	SigaTek	SF50A2	用于调节调制频率的相位
光电二极管	Hamamatsu Corp	S3994-01	大面积硅 PIN 二极管（10 x 10 cm²）。可使用其他大面积、低电容的二极管。
偏振分束器	Union Optic	PBS9025-620-1000	宽带偏振分束器
折射率数据库			refractiveindex.info
后向反射器	Edmund Optics	34-408	BBAR 直角棱镜。可使用其他棱镜或后向反射器。
射频功率放大器	Minicircuits	ZHL-1-2W+	增益模块，5 - 500 MHz，50 Ω
扫描反射镜	Cambridge Technologies	6215H	我们使用了一组镀银的 5 mm 反射镜
Scan Mirrors	Vidrio	ScanImage Basic	激光扫描显微镜控制软件
短通滤波器	THORLABS	FESH1000	25.0 mm 优质短通滤波器，截止波长：1,000 nm。为有效抑制斯托克斯光，可能需要两个滤波器。
直立显微镜	Nikon	Eclipse FN1	可使用其他显微镜框架。若有激光扫描显微镜，可直接使用。否则，需在显微镜上添加检流计扫描器和扫描透镜。
水浸物镜	Olympus	XLPLN25XWMP2	多光子 25X 物镜的数值孔径（NA）为 1.05。可使用其他类似物镜。