Nel campo delle neuroscienze le misurazioni in vivo giocano un ruolo fondamentale. Visualizzare e analizzare tessuti di organismi viventi fornisce informazioni uniche e risultati robusti riguardo l’intricato sistema nervoso. Tuttavia, gli esperimenti in vivo sono caratterizzati da evidenti difficoltà tecniche e necessitano di elevate capacità manuali da parte degli operatori. Nello specifico, quando si tratta di imaging in vivo gli ostacoli sono molteplici: dalla marcatura del campione vivente all’accesso fisico ai tessuti, i protocolli da mettere in atto sono complessi e laboriosi. Inoltre, è logico che l’impiego di animali vivi introduca movimenti inevitabili del campione durante l’imaging, siano essi movimenti dell’organismo stesso o micro-movimenti legati al battito cardiaco e alla respirazione.
Una soluzione a questo problema è rappresentata dal FocusPinner di FEMTO 3D ATLAS (FocusPinner). FEMTO 3D ATLAS è un microscopio a 2 fotoni che utilizza la particolare tecnologia Acousto-Optic in sostituzione dei convenzionali sistemi galvo e resonant (FEMTO3DATLAS). Questa tecnologia permette di acquisire regioni tridimensionali ad altissime velocità, portando l’in vivo imaging ad un nuovo livello. I vantaggi di un’acquisizione tridimensionale non si limitano solamente alla qualità dell’immagine o alla quantità di informazioni raccolte, ma permettono l’applicazione di correzioni delle vibrazioni. Il modulo FocusPinner consiste in una 3D Real-Time Motion Correction e consente di correggere eventuali movimenti indesiderati del campione. Sfruttando le capacità del line-scanning di FEMTO 3D ATLAS, questo modulo corregge le vibrazioni lungo tutti e 3 gli assi, a differenza dei sistemi convenzionali (i quali correggono solamente i movimenti in XY).
Ma come funziona questo modulo? La stabilizzazione di FocusPinner si basa sulla selezione di un reference point scelto arbitrariamente in base al suo segnale di fluorescenza. L’operatore seleziona uno specifica struttura e il sistema scansionerà continuamente la regione 3D cercandolo. In caso di spostamento del reference point, il software rilocalizzerà il FOV sulla base del movimento calcolato correggendo così l’artefatto (Figura 1). Grazie alla tecnologia Acousto-Optic, il ciclo di scansione del FocusPinner è di solamente 100us garantendo dunque un’altissima efficienza di correzione.
In conclusione FocusPinner è una 3D on-line motion correction che elimina artefatti causati da movimenti indesiderati del campione vivente ad oltre 100kHz di velocità. Grazie a questo modulo, con FEMTO 3D ATLAS è possibile effettuare misurazioni molto precise come calcium e voltage imaging in vivo su strutture dettagliate come spine, dendriti o assoni ad alta risoluzione. Per apprezzare al meglio l’efficacia di FocusPinner, consigliamo la visione di questo video esplicativo: FocusPinner.
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