华盛顿大学： 用于免疫学和其他研究的双激光器多光子显微镜

挑战

Mark Miller 博士是位于圣路易斯的华盛顿大学医学院体内成像中心的副教授兼主任，他在制造和使用多光子显微镜方面有着丰富经验，尤其是该技术在活体免疫研究中的应用。 这包括对白细胞运输和抗原呈递的里程碑式研究，以及计算生物学的新用途。 例如，他的团队首先揭示了涉及 APC（抗原呈递细胞）靶标的 T 细胞群并不是由趋化因子梯度支配，而是以随机运动开始（Miller 等人，Science，2002 年；Miller 等人，PNAS，2004 年；Miller 等人，JEM，2004 年）。

自 2012 年以来，他还担任体内成像核心部门的主任。在该部门，他建造了一个通用型多光子显微镜，向跨学科研究人员开放，用于传染病体内研究的单细胞成像。 建造这个显微镜的关键是需要两路独立可调的激光（Zinselmeyer 等人，Methods Enzymology，2009 年），以实现使用多个荧光团的灵活实验。 还需要激光器方便使用，以支持广泛的用户，并且具备高可靠性，以实现高效的多用户调度。

解决方案

Miller 博士最终选择对一台市售显微镜进行修改，为其配备了两台 Chameleon Vision II 激光器，部分原因是他之前在免疫学实验室中使用过 Chameleon Ultra 激光器，有丰富的使用经验。 他补充说，他选择 Vision II 是因为这些型号提供了钛宝石激光器中最长的波长直接调谐范围。 “这为我们的合作者提供了全面的激发波长，包括用于自发荧光的 800 nm、用于绿色（和青色）荧光蛋白的 900 nm，以及用于 mfruit 系列红色荧光蛋白的 1040 nm。 长波长也有助于在较长采集时间的活体组织实验中最大限度减少自发荧光和光损伤。”

Miller 博士指出，创新性的售后服务是他选择这种激光器的另一个关键因素。 “我们在使用早期激光器时遇到了一些问题。 但 Coherent 立即帮助我们将激光器恢复到了 100% 的新机性能，仅有的停机时间实际上只是将替换激光器运送到我的实验室的时间。”虽然他对 Vision II 激光器非常放心，但他解释说合同仍然提供“安心”的售后服务体验，保证实验可以不间断运行。

成果

Miller 博士表示，双激光器显微镜在性能、可靠性和操作简便性方面取得了巨大成功，新用户通常只需几个小时的实践培训就可以操作该系统。这一仪器已经为几十种不同主题的出版物提供了数据。 Miller 博士在 YouTube 上发布了一个令人印象深刻的演示文稿，其中包括大量图像和视频，这些图像和视频记录了他使用活体多光子成像方法的长期经验。

参考文献：

Two-photon imaging of lymphocyte motility and antigen response in intact lymph node.

Miller MJ, Wei SH, Parker I, Cahalan MD. Science. 2002 Jun 7;296(5574):1869-73. doi: 10.1126/science.1070051. Epub 2002 May 16.

T cell repertoire scanning is promoted by dynamic dendritic cell behavior and random T cell motility in the lymph node. Miller MJ, Hejazi AS, Wei SH, Cahalan MD, Parker I. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004 Jan 27;101(4):998-1003. doi: 10.1073/pnas.0306407101. Epub 2004 Jan 13.

Imaging the single cell dynamics of CD4+ T cell activation by dendritic cells in lymph nodes.

Miller MJ, Safrina O, Parker I, Cahalan MD. J Exp Med. 2004 Oct 4;200(7):847-56. doi: 10.1084/jem.20041236.

Chapter 16. Two-photon microscopy and multidimensional analysis of cell dynamics.

Zinselmeyer BH, Dempster J, Wokosin DL, Cannon JJ, Pless R, Parker I, Miller MJ.

Methods Enzymol. 2009;461:349-78. doi: 10.1016/S0076-6879(09)05416-0.

查看更多成功案例