瑞士Onefive成为德国Leica公司STED显微系统专用光源独家供应商

瑞士onefive成为德国leica公司sted显微系统专用光源独家供应商  

来源：  上海瞬渺光电   

关键词： 瞬渺科技,onefive,飞秒激光器,sted显微激光器,瑞士onefive

    2014年10月，瑞士苏黎世onefive公司与德国徕卡显微系统公司(leica)签订协议，正式成为其脉冲受激发射损耗系统(sted)的775nm专用激光源独家供应商

    瑞士苏黎世onefive公司与leica微系统签署的独家合同将使sted显微镜在保证简单和低成本的前提下实现亚纳米（30nm）的超高分辨率。onefive公司将按照合同提供sted损耗激光器：katana-08hp，同时还供应双色单箱激励激光器。

   2010年正式上市使用的onefive皮秒激光器katana-08hp 将会针对sted应用进一步优化，提供leica超分辨率显微镜系统（tcs sp8 sted 3x ）为增强性能所需的600ps脉冲。katana-08hp输出775nm的脉冲激光，可以实现30nm分辨率以及突破性的多色同位性分析功能[1]。

    远场荧光显微是非常成功且普遍应用的成像技术，因为它除了兼顾其它显微技术的优点，还可以实现活体细胞显示，它的空间分辨率是由光的衍射极限决定的。德国物理学家恩斯特-阿贝(ernst abbe) 发现，可见光由于其波动特性会发生衍射，因而光束不能无限聚焦。根据此阿贝定律，可见光能聚焦的最小直径是光波波长的三分之一，也就是200纳米。而创新的sted（受激发射损耗系统）显微技术克服了这一限制，实现了纳米量级的成像分辨率[2,5]，该成就的影响在技术能力和科学水平上均得到公认。马普学会生物物理化学研究所所长施特芬-赫尔（stefan w hell）博士也因为对这项技术发展的贡献被授予著名的未来（klavi）奖。（“未来奖”是以德国总统名义设置的奖项，1997年设立，每年颁发一次，专门奖励在技术、工程以及自然科学领域内的创新成就，该奖是德国技术与创新的最高奖项。）

     sted显微镜是基于以红移sted激光光束与受激光束的重叠为基础而实现荧光辐射在时间和空间控制技术的。其光束空间强度分布呈环状，并存在中心零点。光脉冲通过物镜聚焦到衍射极限斑点来激发荧光团，该聚焦光斑会与脉冲“sted”光束的圆环形焦点重叠，“sted”光束在聚焦区域会形成一个中间是零强度而周围是强度很陡的圆环空间分布。荧光激发脉冲和sted脉冲是同步达到焦平面的，这样sted光束能够使那些可能被激发的分子瞬间产生去激发(de-excite)。即使标记提前激发消耗了发光能级上的粒子数。即是焦斑上受sted的荧光分子失去发光能力，只剩下中心零点区域存在发光能力。由于该限制区小于衍射极限，所以自发荧光的有效发光点可以达到小于衍射极限的尺寸。

    选择katana-08脉冲激光代替连续光作为sted光源使耗尽效应几乎可以达到瞬间激发，获得具有更好空间限制的荧光，即更强的荧光开关对比度。脉冲激发也规避了连续光受激辐射特有的模糊效应，实现更好的成像分辨率。实验证明，在几百皮秒脉宽时脉冲损耗方式提供更优化的性能[3,6]。

    皮秒katana平台提供更多功能，包含脉冲重复率连续可调，调节范围从单脉冲到120 mhz。脉冲持续时间覆盖小于20 ps至1 ns的范围。提供各种波长选择，从近红外到紫外波段。onefive激光器优秀的设计使它可以满足在恶劣环境中24/7不间断工作。其防尘密封，免维护，小尺寸以及可靠的交钥系统特性保证了产品的竞争力。

references:

[1]  coaligned dual-channel sted nanoscopy and molecular diffusion analysis at 20 nm resolution, biophys j., vol. 105, l01-l03, 2013

[2]  selected papers on sted super-resolution microscopy – by leica microsystems

[3]  the leica sted microscope tcs sp8 sted 3x – by leica microsystems

[4]  super-resolution imaging: beyond the realm of fluorescence – nature photonics 7, 426-428

[5]  a guide to super-resolution fluorescence microscopy – j. cell bio. vol. 190, no. 2, 165-175, 2010

[6]  photostability of a fluorescence marker under pulsed excited-state depletion through stimulated emission, applied optics, vol. 42, 5123-5129, 2003

onefive gmbh：

    成立于2005，通过引入新的先进的激光模块生产技术，立足于创新的超快激光市场oem的公司。旗下激光器依靠独有的集成技术实现高紧凑性，稳定性，高效性以及操作简易的特点。应用范围涉及医疗和生物应用领域，环境和国土安全，传感，材料加工和r&d。onefive致力于提供最优化并具有工业级性能和可靠性的超快激光技术解决方案。

2014年化学诺贝尔奖成果中奖励了两种不同的技术途径。其中的一种导致了受激发射减损显微镜(sted)技术的出现，这是由史蒂芬·赫尔在2000年开发出来的。其中采用了两束激光束，一束激光激发荧光分子发光，另一束则用于抵消除了纳米尺度之外的所有荧光。当使用这种设备扫描样品表面，一纳米一纳米的扫过，其得到的分辨率超越了ernst abbe当年提出了光学显微技术极限。

http://tech.sina.com.cn/d/2014-10-08/17559672960.shtml

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