波長可変ウルトラファーストレーザによる神経科学イメージングアプリケーションの促進

課題

実業家、そして資産家として知られるAntónio de Sommer Champalimaud氏の遺産により2010年にポルトガルのリスボンに創設されたChampalimaud Centre for the Unknownは、理科学の知見から世界中の人々の生活の質を向上させるソリューションを生み出すことを目指して、生物医学分野の先進的な研究プログラムを進展させ、優れた臨床ケアを提供することを使命としています。この最先端の施設は、神経科学研究施設、腫瘍学研究施設、および腫瘍治療病院の3つのユニットで構成されています。ペドロ・ガルシア・ダ・シルバ博士は神経科学部門で使用されるレーザの理科学コーディネータを担当しています。「この施設では、15人のパーマネント職員が広範な研究プログラムを推進しています。実験対象には、げっ歯類、ゼブラフィッシュ、ショウジョウバエなどがあります」と同氏は説明します。この研究は、神経細胞グループの活動により、既知または未知の挙動がどのようにして生み出されるかを理解することを目標としています。従来の染料やCa2+などのインジケータ、遺伝子導入による蛍光タンパク質、遺伝子工学により開発されたカルシウム感受性インジケータ（GECI）、光遺伝学プロテインを含む広範な蛍光体を使って構造と機能のマッピングを行うため、3次元空間分解能を持つマルチスペクトルイメージングを行っています。同氏はさらに、「私たちはマルチフォトン顕微鏡を頻繁に使用します。研究の効率を最大限まで高めるには、すべての顕微鏡について幅広いチューナビリティ、シンプルな操作性、高い信頼性を持つウルトラファーストレーザ光源が必要であり、迅速で信頼できるサービスが不可欠です」と述べています。

ソリューション

Champalimaudでは、7つのCoherent製Chameleonレーザを使用しており、さらに最近は次世代のDiscoveryレーザを新たに導入し、2波長励起や600ミクロンを超える溶け込みを行う実験が可能になりました。同施設で最新のウルトラファーストレーザは、空間光変調器と光学的切除技術により神経細胞を選択的に破壊するため、複数の神経細胞を光遺伝学的に光刺激できるMonaco増幅レーザです。これらすべてのレーザは、プレミアムサービス契約によりサポートされています。

成果

ガルシア・ダ・シルバ博士は、これらのレーザは高い信頼性を発揮する主力機器であるとして、「さらに、一体型のGVD事前補正機能は、SN比を大幅に向上させるため、構造イメージングにおける大きな利点でもあります。しかし本当に驚くべきことは、これらすべてのレーザが6年から8年経っても優れたパフォーマンスを提供していることです。ダウンタイムに陥ることはほとんどありませんが、仮にそうなったとしても、3、4日以内に交換用のレーザが送られてきます。このような高い信頼性により、いくつかの研究グループでは神経科学の理解を深めるうえでランドマークとなる重要な発見を成し遂げています。」と述べています。

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