in-vivo・フリームービングでマクロなカルシウム測光を行えます!

ファイバーフォトメトリーシステム



in-vivoで脳内の蛍光測定を行うためのシステムです。主としてGCamp6に代表されるカルシウム測光のために用います。
ダイクロイックミラーとフィルタセットを内蔵した蛍光測定用キューブを用いることで、光ファイバーを経由して励起光を脳内に照射して蛍光を測定することができます。
蛍光はフォトダイオードモジュールにより増幅されて0-2.5Vでアナログ出力され、PowerLabなどの任意のデータ記録装置で記録できます。フォトダイオードモジュールは320-1100nmの広い感度スペクトラムで、ゲインは2段階を切り替え可能です。
蛍光測定用キューブはフィルタセットをご指定ください。例えばGCamp6ならGFPのフィルタセットで、励起光430-490nm、蛍光500-550nmとなります。

フォトダイオードモジュール
蛍光測定用キューブ
構成例①
ファイバーフォトメトリ―基本システム

構成例②
ファイバーフォトメトリ―アドバンスドシステム

右の例では励起用の光源および蛍光検出用のフォトセンサが2台ずつで構成され、蛍光測定用キューブはこれらに合わせて励起光入力2ch、蛍光出力2ch、動物側1chの光路が備わっています。
例えば405nmの励起光でバックグラウンドの自家蛍光を測定し、465nmの励起光による蛍光のデータの補正に用います。フォトセンサは感度の高いNPM_2151か、あるいはさらに感度の高いH10722を目的に応じて選びます。
励起光のコントロール及びデータ記録はFPCファイバーフォトメトリーコンソールにより制御されます。

Newport
フォトレシーバモジュール
Hamamatsu
フォトセンサーモジュール
型式 品名
Photometry_Basic ファイバーフォトメトリ―基本システム
Photometry_Advanced ファイバーフォトメトリーアドバンスドシステム 
APD_FC フォトダイオードモジュール
APD_SMA フォトダイオードモジュール
FMC_x_FC 蛍光測定用キューブ
FPC ファイバーフォトメトリ―コンソール
FMC5 蛍光測定用キューブ、5ポート
NPM_2151_FOA_FC Newportフォトレシーバモジュール
H10722-110 Hamamatsuフォトセンサーモジュール
C10709 Hamamatsu用電源
構成例③
RZ5Pファイバーフォトメトリ―システム

TDT社のRZ5PはDSPを2個搭載したリアルタイムプロセッサで、光センサーの出力を受けるアナログ入力4チャンネル、光源制御用のアナログ出力4チャンネルを備え、ファイバーフォトメトリ―のためにデザインされました。Synapseソフトウェアとともに用いることでロックインアンプ機能が使えるため、よりs/n比の高いデータ取得が可能となります。さらに通常のRZ5Dと同じくPZアンプ用の入力も備えているため、PZアンプを用いることでファイバーフォトメトリ―と並行して神経活動の記録を行うことが可能です。TDT社製品の強みであるリアルタイム性を活かし、特定の生体信号をトリガーにしてイベントを起こすようなクローズドループ制御を行いたい場合、遅延なくフィードバックがかけられる本製品がおすすめです。

構成例④
一体型ファイバーフォトメトリ―システム

光ファイバーの接続箇所が多いとそこで光シグナルが減衰し、使う上でも煩雑になります。S/N比の向上およびシステムの単純化のために、光源とディテクタを内蔵したフィルタキューブを開発しました。これにより光源-キューブ、およびディテクタ-キューブ間の光ファイバー接続がなくなり、光ファイバーは動物につながるラインのみになりました。さらにこのシステムでは回転時の光伝達のばらつきを最小限に抑えたファイバーフォトメトリ―専用のロータリージョイントを使用しています。

ファイバーフォトメトリ―用ロータリージョイント

型式:FRJ_1x1_PT_200/220/LWMJ-0.37_1.0_FCM_0.15_FCM
   FRJ_1x1_PT_400/440/LWMJ-0.37_1.0_FCM_0.15_FCM

ファイバーフォトメトリ―では非常に小さい蛍光を測定するため、ロータリージョイントが回転した際に伝達効率が変化するとそれがノイズになります。このロータリージョイントは伝達効率の変化を最小に抑えるためにパッチコードがすでに取り付けられた状態になっています。動物側のパッチコードとはAdapter_FC_ROアダプタで接続します。

光源ディテクタ一体型フィルタキューブ

型式:ilFMC4_IE(400-410)_E(460-490)_F(500-550)_S

LED光源2個とディテクタ1個がフィルタキューブに
搭載されており、検出された信号は付属のアンプで
増幅されて出力されます。このタイプは自家蛍光と
GFPライクな信号の両方をロックインアンプで測定
するのに適しています。この他にもP19のキューブ
同様に様々なタイプの一体型キューブがあります:

 

3ポート、 GCaMP

型式:ilFMC3_E(460-490)_F(500-550)_S

4ポート、 GCaMP + 光刺激

型式:ilFMC4_E(460-490)_F(500-550)_O(580-650)_S

4ポート、 FRET

型式:ilFMC4_E(420-445)_F1(460-500)_F2(528-556)_S

5ポート、 2蛍光(GFPライク + RFPライク)

型式:ilFMC5_E1(460-490)_F1(500-540)_E2(555-570)_F2(580-680)_S

6ポート、 自家蛍光 + 2蛍光(GFPライク + RFPライク)

型式:ilFMC6_IE(400-410)_E1(460-490)_F1(500-540)_E2(555-570)_F2(580-680)_S

7ポート、 3蛍光

型式:ilFMC7_E1(400-410)_F1(420-450)_E2(460-490)_F2(500-540)_E3(555-570)_F3(580-680)_S

低自家蛍光パッチコード

型式:MFP_200/230/900-0.57_<長さ>_<コネクタ>-<コネクタ>_LAF

MFP_400/430/1100-0.57_<長さ>_<コネクタ>-<コネクタ>_LAF

ファイバーフォトメトリ―ではファイバーの自家蛍光によりシグナルが不安定になったり
サチュレーションを起こすため、自家蛍光の低いファイバーを選択する必要があります。

バンドルイメージングファイバーフォトメトリ―システム

たくさんの脳部位から同時に蛍光測定をしたい場合、従来式のファイバーフォトメトリ―の手法ではディテクタやフィルタが測定したい部位の数だけ必要になり、限界がありました。このバンドルイメージングファイバーフォトメトリ―システムはバンドルした光ファイバーの端面をレンズで拡大してカメラで撮像し、各ファイバーのROIを取って蛍光の測定を可能にした画期的なシステムです。

バンドルイメージング蛍光キューブ

6ポート、自家蛍光+2蛍光(2カメラ)

型式: BFMC6_LED(410-420)_LED(460-490)_CAM(500-540)_LED(555-575)_CAM(580-680)_SMA

4ポート、自家蛍光 + 1蛍光(1カメラ)

型式:BFMC4_LED(400-410)_LED(460-490)_CAM(500-550)_SMA

バンドル分岐パッチコード

SBPはオプトジェネティクス用ですが、こちらはファイバーフォトメトリ―に最適化されています。

型式:BBP(7)_400/430/1100-0.57_1.5_SMA-7xMF1.25

ロータリー蛍光キューブ

ロータリージョイントの下に蛍光キューブを配置したデザインにより、ロータリジョイントの回転によるノイズがゼロになりました。このロータリー蛍光キューブはLED光源、ディテクタ、フィルタのすべてを内蔵しています。専用のアシステッドロータリージョイントの下にロータリー蛍光キューブを2個取り付けることができるため、2箇所の測定に対応します。

RFMC用アシステッドロータリージョイント

型式:AERJ_24_FMC

3ポート、 GCaMP 

型式:RFMC3_E(460-490)_F(500-550)

4ポート、自家蛍光 + GCaMP

型式:RFMC4_IE(400-410)_E(460-490)_F(500-550)_S

6ポート、 自家蛍光 + 2蛍光

型式:RFMC6_IE(400-410)_E1(460-490)_F1(500-540)_E2(555-570)_F2(580-680)_S