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高速sCMOS斜面顯微鏡在心肌細胞鈣動力學(xué)研究中的應(yīng)用
斜面顯微鏡(OPM)是一種光片顯微鏡，它使用單個高數(shù)值孔徑顯微鏡目標(biāo)物進行熒光激發(fā)和收集。本文介紹了OPM的相對收集效率的測量方法然后引入一個包含兩個sCMOS相機的OPM系統(tǒng)使單個分離的心肌細胞能夠以每秒667幀的960x200像素連續(xù)研究22秒，以每秒960x200像元連續(xù)研究30秒。960x200X20個體素，每秒25卷。在這兩種情況下，OPM能夠記錄在兩個光譜通道，使細胞內(nèi)鈣通過探針與肌膜和橫管網(wǎng)絡(luò)通過膜染料同時進行研究。OPM系統(tǒng)，然后被應(yīng)用到確定自發(fā)鈣波的空間起源，并測量其起源點的細胞橫向小管結(jié)構(gòu)。進一步的結(jié)果表明，OPM系統(tǒng)也可以用于研究鈣火花參數(shù)，取決于它們與橫向小管結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
圖為系統(tǒng)的實驗配置示出在樣品平面中放置一個熒光球(藍色)。球體中激發(fā)熒光的區(qū)域用綠色表示。球面像是在光學(xué)系統(tǒng)的像面上成像的。詳見正文。M鏡、直流二向色放大器、AOTF聲光可調(diào)濾光片、單模光纖、L-球面透鏡、C-圓柱透鏡、FP-前焦平面、BFP-后焦平面、0-顯微鏡物鏡、TL-顯微管透鏡、EM-發(fā)射濾光片。
Fluo-4和CMO的激發(fā)波長分別為488nm和561nm。在01的后孔處，每個波長對應(yīng)的激發(fā)功率約為280 uW。該功率分布在覆蓋整個系統(tǒng)視場寬度的照明片上(氧氣限制為400um)，比sCMOS相機拍攝的234x49um的視場要大。
每個2-D采集包括每個sCMOS相機上的15,000幀960x200像素。相機集成時間被設(shè)置為1.46毫秒幀間時間為1.5毫秒，從而達到每秒667幀的同步采集率，總持續(xù)時間為22.5秒。這兩個圖像堆棧表示不同信道被同步獲取，然后使用從美國空軍1951年測試圖的圖像確定的校正參數(shù)共同登記。
德國Excelitas PCO公司pco.egde高速相機，具備高分辨率、高感光度、雙幀PIV瞬間成像的優(yōu)點，將高速實驗過程完美記錄，為實驗提供強而有力的圖像數(shù)據(jù)支持。
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