MCS

Computer und Software für das Zweiphotonenmikroskop MOM
Beschreibung

Die MCS ist speziell geeignet für:

  • Großflächige, hochauflösende, tiefe Gewebekartierung
  • Multispektrale, schnelle, funktionelle optische Bildgebung
  • Photostimulation während der Bildgebung durch denselben optischen Pfad („Photostimaging“)
  • Zwei-Photonen-Mikroskopie und gleichzeitige Elektrophysiologie mit computergesteuerter Platzierung von Elektroden durch Sutter-Mikromanipulatoren

Das MOM Computer System (MCS) ist das Softwarepaket MScan. Dieses Programm wurde entwickelt, um Zwei-Photonen-Bildgebung, Photostimulation und Elektrophysiologie nahtlos zu steuern. Obwohl es ausschließlich für die Verwendung mit dem Movable Objective Microscope (MOM) entwickelt wurde, ist es auch mit anderen 2-Photonen-Plattformen kompatibel. MCS ist für die Durchführung komplexer Experimente in der intravitalen Bildgebung von tiefem Gewebe konzipiert. Seine intuitive Benutzeroberfläche ist einfach zu bedienen. MCS und MOM bilden zusammen ein hervorragendes Werkzeug, um die komplexesten Fragestellungen in der Neurowissenschaft, Immunologie oder Onkologie zu verstehen. Wichtig ist, dass Sie in MCS den gleichen Standard an technischer Exzellenz finden, der das Markenzeichen aller Produkte von Sutter Instrument ist.

Die MScan-Software wurde entwickelt, um die vielen Aufgaben zu vereinfachen, die mit einem komplizierten Bildgebungsexperiment verbunden sind. MScan ist weitgehend multithreading-fähig, um die Vorteile von Mehrkernprozessoren zu nutzen. Dies gewährleistet Zuverlässigkeit und Reaktionsfähigkeit der Benutzeroberfläche. Darüber hinaus ist MScan mehrbenutzerbasiert, um die gemeinsame Nutzung eines MOM-Mikroskops mit MCS unter den Experimentatoren zu erleichtern. Die Experimentatoren können dann ihre Daten zur Analyse an andere Workstations senden. Das MCS-Analyseprogramm MView steht auf der Website von Sutter Instrument zum kostenlosen Download zur Verfügung.

MCS umfasst eine Windows-Workstation, Datenerfassungskarten von National Instruments, eine Firewire-CCD-Kamera und eine USB-gesteuerte MPC-200. Bei den enthaltenen Karten von National Instruments handelt es sich um eine PCI-6110-Karte für die Bildgebung, eine PCIe-6353-Karte für die Steuerung der Bildgebungs- und Photostimulationslaserleistung und eine PCIe-6321-Karte für die Elektrophysiologie. Das Paket ist ein schlüsselfertiges System, da alle Datenerfassungskarten und Software in der Workstation installiert sind.

Ein wichtiges Merkmal von MScan ist die Möglichkeit des bidirektionalen Bildscannens mit Sub-Pixel-Zeilenversatz-Anpassung. Konventionelles Scannen von Zwei-Photonen-Bildern hat unidirektionales Scannen mit sich gebracht. In diesen Szenarien werden die Daten nur dann aufgezeichnet, wenn sie in einer Richtung über die Probe geführt werden. Um die Datenerfassungsrate zu erhöhen, ist es dann notwendig, den Laserstrahl so schnell wie möglich zurück zum Ursprung des Scans zu lenken, um die nachfolgende Zeile zu beginnen. Da galvanometrische Scanner bei diesen hochfrequenten Bewegungen am stärksten beansprucht werden und am ehesten beschädigt werden können, erhöht das bidirektionale Scannen sowohl die Geschwindigkeit, mit der Bilder aufgenommen werden können, als auch die Wahrscheinlichkeit, dass teure Galvanometer beschädigt werden.

 

Imaging-Funktionen

  • 4 Bildgebungskanäle mit unabhängigen Verstärkungen und vom Benutzer einstellbarer Pixeldauer
  • Bidirektionale Zeilenabtastung mit Sub-Pixel-Zeilenversatzeinstellung
  • Benutzer- oder TTL-getriggert

Betriebs-Modi

  1. XY-Scan
    Kontinuierliches Zoomen und Drehen in Echtzeit, 1°-Schrittweite

    XZ-Scan
    Erfordert z-Piezo-Nanopositionierer

    Zeitraffer

  2. Stack
    Synchronisierte z-Fokus- und Leistungsmodulation (linear oder exponentiell)
    Online-Mittelwertbildung

  3. Schneller Stack
    Schnelle XYZT-Zeitreihen bei Verwendung mit z-Piezo-Nanopositionierern
    Synchronisierte z-Fokus- und Leistungsmodulation (linear oder exponentiell)

  4. Zeilenabtastung
    Vom Benutzer gezeichnete Trajektorie mit beliebiger Ausrichtung und Position

  5. Region-Scan
    Benutzerdefinierte Sammlungen von Punkten, Linien, Rechtecken, Ellipsen oder Polygonen
    Unbegrenzte Anzahl von Regionen

  6. Photostimulations-Scan
    Benutzerdefinierte Sammlungen von Punkten, Linien, Rechtecken, Ellipsen oder Polygonen
    Für jede Region können die Benutzer Einstellungen vornehmen:
    • Verweilzeit pro Pixel
    • Laser-Intensität
    • Arbeitszyklus Lichtausgang für die jeweils gescannte Region

 

Kontrolle der Anregungsleistung

Dedizierter schneller Analogausgang (Reaktionszeit im Submikrosekundenbereich) zur Steuerung

Laserintensität über Pockels-Zelle, die eine Strahlausblendung bei Umdrehung des Scans ermöglicht.

 

Photostimulation

Dedizierter schneller Analogausgang (Reaktionszeit im Submikrosekundenbereich) zur Steuerung der Laserintensität über:  - Pockels-Zelle

 

Fokus-Kontrolle

Vollständige XYZ-Kontrolle der Objektivplatzierung mit dem Sutter Instrument MPC-200

 

„Photostimaging“

Photostimulation ist eine Photostimulation während der Bildgebung. Photostimaging kann während eines XY-Films, eines Zeilen- oder Regionenscans aktiviert werden.
Für die Photostimulation ist ein Photostimulationslaser erforderlich (d.h. ein ultraschneller Laser, der an eine Pockels-Zelle gekoppelt ist, oder ein analog gesteuerter blaugrüner Diodenlaser), der über einen dichroitischen Spiegel den Abbildungsweg mit dem Abbildungslaser teilt.

 

Messung der Leistung

Schnittstellen mit einem optischen Laserleistungsmesser zur genauen Echtzeitmessung der Laserleistung für die Präparation

 

3D-Kartenprojektion

Speichert multispektrale Bilder oder Stapel in einer 25 × 25 × 25 mm 3-D-Welt in objektiven Koordinaten

 

Funktionelle Bildgebung

Echtzeit-Anzeige der gemittelten Intensitäten der Regions of Interest (ROIs) in scrollender Darstellung

  • ROIs können Rechtecke, Ellipsen oder Polygone sein
  • Unbegrenzte Anzahl von Regionen
  • Automatische Auswahl der gleichen Region in anderen Kanälen (nützlich für FRET)

 

Analoge Eingänge

8 analoge Kanäle, bis zu 250 kHz kontinuierliche Erfassungsrate

 

Software-Stimulator

Ideal als Schnittstelle für elektrische oder optogenetische Stimulatoren

  • 2 analoge Ausgangskanäle
  • 8 digitale Ausgangsleitungen

 

Targeted Patch-Clamp

Unterstützung für einen Sutter Instrument Mikromanipulator

Steuerung von zwei weiteren Mikromanipulatoren mit zusätzlichem MPC-200-Controller

 

Steuerung von Patch-Clamp-Verstärkern und -Dateninterfaces

Automatische Echtzeit-Skalierung der Eingänge über Telegraphenverstärkung

Unterstützt Axon Instruments AxoClamp 900A, Axopatch 200B, Multiclamp 700B, natürlich die Patch-Clamp-Verstärker von Sutter Instrument: den  dPatch, den IPA, und die Datenschnittstelle dendrite.

 

Integrierte Entwicklungsumgebung

Reichhaltiges Objektmodell zur Steuerung der Hardware, vollständig kompatibel mit ActiveX Automation

 

MCS Datei-Datenformat

Entwickelt mit GLP- (Good Laboratory Practice) konformem Header, sichtbar von der Windows-Shell aus enthalten Bilddaten, analoge Daten und Schnappschüsse von CCD-Fokussierungskamera

Standard-Tags und benutzerdefinierte Tags, von anderen Programmen über ActiveX abfragbar

Schnittstelle zur Automatisierung

 

Datei-Verwaltung

Halbautomatische Sicherung von Datendateien am Ende einer Sitzung an bis zu zwei verschiedenen Orten (z.B. USB-Stick, Netzlaufwerk…)

 

Bloggbares Labor-Notizbuch

Automatische Protokollierung von Ereignissen, auf die über den integrierten Webbrowser zugegriffen werden kann.

 

Produkt-Specificationen

MCS

Gehäuseabmessungen
  CPU        52 cm × 21 cm × 51 cm
  Monitor    67 cm × 24 cm × 48 cm
Gewicht
  CPU       14  kg
  Monitor    7  kg

Stromversorgung
   115/230 V  50/60 Hz Netzsopannung

 

Bestellinformationen

MCS-SYSTEM
Das System umfasst vorinstallierte MScan-Software, Windows-Workstation, Datenerfassungskarten, Firewire-CCD-Kamera
Das MCS-System muss mit MOM-Systemen verwendet werden, die mit MOM-DAQ, MPC-200 und ROE-200 ausgestattet sind.

MCS-KOMPONENTEN
MOM-DAQ MOM-Datenerfassungssystem (einschließlich NI 6110E)
MPC-200-ROE  bestehend aus einem MPC-200-Contoller und einer ROE-200

Hinweis: Das MOM-MCS kommuniziert mit dem MPC-200-Controller über den USB-Port zur Steuerung der X-, Y- und Z-Bewegung.  Es ist nicht mit dem MP-285-Controller kompatibel.

 

 
 

Siehe auch:

MOM
MOM

Zweiphotonenmikroskop
Sutter Instrument

Software für das MOM
MCS

MOM-Computersystem
und -software

zum Movable Objective Microscope (MOM)
Beam Paths of the MOM

Video
(Youtube)