Come già sottolineato più volte nei nostri precedenti articoli e application notes (visita questa pagina per trovarli tutti: Femtonics), la tecnologia principe delle neuroscienze è la microscopia a 2 fotoni. Tale tecnica di microscopia consente di penetrare tessuti spessi sia in vitro che in vivo grazie all’utilizzo di laser ad ampia lunghezza d’onda. Pertanto, nel campo delle neuroscienze il microscopio a 2 fotoni viene comunemente utilizzato per osservare sezioni di tessuto cerebrale oppure direttamente il sistema nervoso dell’organismo vivente. Oltre a consentire l’accesso ai tessuti cerebrali più profondi, i laser dei microscopi a due fotoni hanno una fototossicità ridotta, pertanto compatibili con campioni vivi.
Tuttavia, nonostante l’efficienza dei microscopi a 2 fotoni è ragionevole attendersi che la visualizzazione di campioni tridimensionali sia caratterizzata da svariate difficoltà tecniche, soprattutto in vivo. Oltre alla marcatura a fluorescenza, al monitoraggio dei parametri vitali dell’animale, alle procedure di chirurgia o di anestesia necessarie, troviamo il problema dell’orientamento e della messa a fuoco del punto d’interesse. È infatti plausibile supporre che durante l’osservazione di campioni tridimensionali in vivo, la nostra struttura di interesse (es. assone) non sia posizionata nella direzione desiderata (ovvero quella del piano focale).
Esistono varie strategie disponibili per risolvere questo problema e una delle più efficienti è senza dubbio l’High-Speed Arbitrary Frame Scanning (HSAFS). HSAFS è una modalità di acquisizione esclusiva di FEMTO 3D ATLAS, microscopio a 2 fotoni con caratteristiche uniche al mondo (Femtonics). Tale microscopio implementa infatti la tecnologia Acousto-Optic in sostituzione dei convenzionali sistemi galvo e resonant, consentendo di acquisire regioni 3D ad altissima velocità. Con FEMTO 3D ATLAS si ha dunque l’accesso a regioni tridimensionali e la totale libertà di posizionare il Field of View. Grazie all’HSAFS infatti, l’operatore è in grado di muovere arbitrariamente il FOV nelle tre direzioni XYZ direttamente da software, senza spostare campione o obiettivo. In tal modo, sarà possibile ricercare le strutture di interesse roteando a 360gradi il FOV fino all’opportuna messa a fuoco (Figura 1A e 1B).
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