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Sources LED pour les expériences d'Optogénétique

Introduction

Pour vraiment comprendre les subtilités de la façon dont les cellules effectuent les processus, il faut avoir la capacité pour modifier précisément l'activité de cellules spécifiques à des moments précis. Ce contrôle précis est maintenant possible en combinant l'optique et la génétique, également connu sous le nom d'optogénétique.

Pour modifier le comportement cellulaire, les gènes qui codent pour les protéines sensibles à la lumière appelées opsines sont insérés dans les cellules.
Photo-excitation ou photo-inhibition de ces protéines provoque eux de modifier la fonction cellulaire de manière spécifique, permettant aux scientifiques d'observer les effets de tels changements ont sur l'activité cellulaire.

La configuration optique pour les études optogénétiques.
Contrôle spectral, temporel et spatial bien défini est important ainsi que l'éclairage homogène et constant. Dans les expériences impliquant de multiples opsines, un spectre d'émission étroit est important pour activer sélectivement chaque opsine. Dans certaines expériences, la stabilité de l'éclairage est vitale toute fluctuation ou "point chaud" peut provoquer une activation de la protéine incohérente dans les cellules sous illumination.

Les sources d'illumination d'Optogenetics incluent des lasers et des LED, et la photoactivation peut être faite sous un microscope ou via une fibre pour des applications in vivo. L'utilisation d'un système d'éclairage LED Prizmatix pour les études d'optogénétique offre de nombreux avantages par rapport aux systèmes à base de laser, y compris:

  • Illumination Homogénéité et Stabilité
  • Opsin Sélectivité
  • Commutation de lumière
  • Contrôle de l'intensité d'illumination
  • Versatilité

  Illumination Homogénéité et Stabilité

Prizmatix Microscope LED , et Microscope à ultra haute puissance LED (UHP-Microscope-LED) systèmes sont dotés de pilotes DEL haut de gamme qui garantissent une sortie stable de la DEL. Tous les circuits du pilote sont des sources de courant qui fournissent un courant stable pour le fonctionnement de la DEL. La puissance est stable dans le temps car la gestion thermique LED dispose de dissipateurs thermiques haut de gamme et même de ventilateurs si nécessaire.

Parce que les systèmes LED n'ont pas de cavité de résonance comme les lasers, ils ne présentent pas le bruit lié aux modes d'émission ou l'instabilité des réflexions de retour qui peuvent être trouvés avec les lasers à diode.

 Opsin Sélectivité

Dans les expériences impliquant plusieurs opsines, un spectre d'émission étroit provenant de la source d'illumination est important d'obtenir une photoactivation sélective. Le spectre d'émission de la plupart des LED est de 10 à 30 nm, une largeur spectrale idéal pour l'activation sélective de plusieurs opsines. Des filtres d'interférence peuvent être utilisés pour obtenir un spectre plus étroit

 Commutation de lumière

Les études d'optogénétique nécessitent un contrôle temporel bien défini, en d'autres termes, la source lumineuse doit être éteinte et allumée d'une manière très rapide et précise. La plupart des systèmes laser DPSS avec entrée de modulation TTL deviennent instables à des vitesses de commutation rapides, donc des volets rapides mécaniques sont nécessaires.

Les drivers de courant Prizmatix LED disposent d'une entrée TTL directe pour une commutation rapide avec un temps de montée / descente de microsecondes, beaucoup plus rapide que les impulsions millisecondes requises pour les applications d'optogénétique. Les séries de microscopes UHP-Microscope-LED et UHP-Microscope-LED de Prizmatix disposent d'un opto-isolateur rapide standard à l'entrée TTL qui assure une isolation complète de l'électronique d'électrophysiologie sensible de l'électronique du driver LED.

 Contrôle de l'intensité d'illumination

La sortie des LED dépend directement du courant, mais la plupart des LED ne fonctionnent pas bien avec des courants faibles. Pour contrôler précisément les niveaux d'éclairage, la plupart des systèmes LED commerciaux utilisent la modulation de largeur d'impulsion (PWM). Cependant, PWM n'est pas adapté à la plupart des applications scientifiques telles que la microscopie à fluorescence ou la commutation rapide utilisé pour la photoactivation en optogénétique..

Pour les expériences d'optogénétique, la LED doit fonctionner avec un courant stable et ON / OFF contrôlé par l'entrée TTL. Tous les contrôleurs de courant à LED Prizmatix disposent d'une constante mode de fonctionnement actuel et fournir une modulation TTL directe. Le courant LED peut être réglé manuellement en utilisant un Potentiomètre à 10 tours avec un cadran de verrouillage, ou il peut être réglé à l'aide d'un ordinateur via l'entrée de modulation analogique en option.

 Versatilité

Les séries LED Microscope-LED et UHP-Microscope-LED de Prizmatix peuvent être combinées dans de nombreuses configurations différentes pour activer des sorties de longueurs d'onde multiples ou uniques pour divers ports de connexion flexibles, adaptateurs et coupleurs. Ils peuvent être directement connectés à un microscope via des adaptateurs de port d'épi-fluorescence ou un guide de lumière liquide (LLG).

Le UHP-Microscope-LED-White avec la roue de filtre en option est très polyvalent car il permet à une source lumineuse d'être connectée à un coupleur de fibres pour un éclairage à une seule longueur d'onde ou à travers une fibre unique ou plusieurs fibres pour la photo-activation avec plusieurs longueurs d'onde

Un OptiBlock Beam-Switcher peut être ajouté à un système LED attaché au microscope pour une polyvalence supplémentaire. Il permet une commutation manuelle simple entre deux modes d'éclairage. Par exemple, il peut être utilisé pour basculer entre éclairage direct par épifluorescence et illumination par fibre optique sans déconnecter le système LED du système d'épifluorescence..

Fibre optique Rotary Joint est un autre accessoire utile pour les études Optogenetics in vivo. Il permet le couplage d'une fibre optique à une préparation en mouvement libre. Le stator du joint rotatif est fixé à une cage ou au-dessus d'un labyrinthe tandis que le côté du rotor peut tourner librement en maintenant le facteur de transmission de la lumière inchangé. En savoir plus sur la page Prizmatix Optogenetics Toolbox .

 
   

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