WO2019034751A1 - Mikroskopieanordnung mit mikroskopsystem und haltevorrichtung sowie verfahren zur untersuchung einer probe mit einem mikroskop - Google Patents

Mikroskopieanordnung mit mikroskopsystem und haltevorrichtung sowie verfahren zur untersuchung einer probe mit einem mikroskop Download PDF

Info

Publication number
WO2019034751A1
WO2019034751A1 PCT/EP2018/072270 EP2018072270W WO2019034751A1 WO 2019034751 A1 WO2019034751 A1 WO 2019034751A1 EP 2018072270 W EP2018072270 W EP 2018072270W WO 2019034751 A1 WO2019034751 A1 WO 2019034751A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
microscope
lasers
height
base platform
platform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/072270
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Knebel
Volker Leimbach
Roland Seifert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leica Microsystems CMS GmbH
Original Assignee
Leica Microsystems CMS GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leica Microsystems CMS GmbH filed Critical Leica Microsystems CMS GmbH
Priority to US16/639,153 priority Critical patent/US20200233196A1/en
Priority to DE112018004213.8T priority patent/DE112018004213A5/de
Publication of WO2019034751A1 publication Critical patent/WO2019034751A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/24—Base structure
    • G02B21/26—Stages; Adjusting means therefor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002—Scanning microscopes
    • G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0032—Optical details of illumination, e.g. light-sources, pinholes, beam splitters, slits, fibers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/18—Arrangements with more than one light path, e.g. for comparing two specimens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/24—Base structure
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/06—Means for illuminating specimens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/16—Microscopes adapted for ultraviolet illumination ; Fluorescence microscopes

Definitions

  • the present invention relates to a microscope with
  • Microscope system and holding device in particular for multiphoton microscopy and / or for multi-color multiphoton applications and / or CARS experiments, and a method for examining a sample with a microscope.
  • Microscopy arrangements for multi-color multiphoton applications often require coupling several laser beams into a microscope in such a way that the coupled-in laser beams have a fixed relationship in time and space.
  • a cascaded arrangement can be used, in which the different laser beams are coupled successively, spatially overlapping each other in the microscope system.
  • a separate beam adjustment must be performed for each laser beam, for which purpose, for example, a beam diameter and / or divergence and / or size and / or position of the focus must be set separately for each laser beam, so that the laser beams
  • Beam adjustments can be made, for example, manually and / or partially or fully automated.
  • Changes in the height of the microscope assembly i. a change in the distance from the objective to the object, for example, may be necessary or advantageous to measure by means of the microscope assembly
  • Lens to the object also requires a corresponding adjustment of the beam guiding length of the laser beams, for which frequently optical elements, such as mirrors and / or optical lenses have to be exchanged and / or shifted and / or beam expansion and / or beam divergence must be adjusted.
  • frequently optical elements such as mirrors and / or optical lenses have to be exchanged and / or shifted and / or beam expansion and / or beam divergence must be adjusted.
  • a large number of different optical elements is often required and also requires such an adjustment of the microscope system to the changed beam guiding length a considerable adjustment effort.
  • DE 10 2011 115 944 A1 relates to a non-linear laser scanning microscope for flexible non-invasive three-dimensional detection of tissue.
  • illumination light is conducted via a (mirror) articulated arm and one or more optical fibers into a measuring head.
  • the orientation of the illumination light is conducted via a (mirror) articulated arm and one or more optical fibers into a measuring head.
  • Measuring head is freely adjustable by means of the flexible arm. In this way, the measuring head can be directed to the tissue to be examined, for example in a human. However, a mouse to be examined is located on a separate platform directly below the measuring head. Depending on the size of the object to be examined, platforms at different heights are used. Furthermore, there is a beam stabilization in the measuring head, because the beam position can shift due to a change in the position of the measuring head. The beam must be traced after moving the arm. For this purpose, movable mirrors are controlled, which guide the beam back into the center.
  • the document US 2005/0 187 441 A1 also describes a laser scanning microscope for the examination of tissue.
  • This laser scanning microscope comprises a horizontal base and a vertically extending tripod with a slider, whereby the scan head attached to an arm can be displaced up and down by means of the slider.
  • the light from an external laser light source is directed into the scan head via an optical fiber.
  • An optical detector is connected to the scan head.
  • EP 1 757 969 A1 describes a microscope movement device for a microscope with a large object space.
  • a laser as illumination light source is here on a base platform.
  • the light beam is guided through mirrors along two arms into the microscope.
  • the entire structure is rotatable about the optical axis of the laser beam.
  • the US 2004/0223213 AI describes a combination of a microscope with high magnification and a microscope with low magnification, the latter as an auxiliary microscope to maintain clarity in the
  • microscopes are coupled in such a way that their fields of view are exactly superimposed.
  • a light source for the microscope large magnification is a continuous (argon) laser light source whose
  • Laser beam is coupled with a glass fiber.
  • Auxiliary microscope serves, for example, a laser pointer whose laser beam is also coupled with a glass fiber.
  • a laser pointer whose laser beam is also coupled with a glass fiber.
  • JP H06 51 204 A relates to a flexible microscope system that can be constructed in a modular manner.
  • Lamphouse of this microscope system can be attached directly to the tube of the microscope.
  • the starting point of the present invention is the use of powerful multiphoton lasers for a microscopy device. These multiphoton lasers can be operated over a wide spectral range and have large dimensions (for example, 50cm x 100cm) and correspondingly high weight.
  • the present invention has the object, a microscopy and a method for microscopic
  • Object distance provides and, in particular when changing the size of the object area or the object distance as possible no readjustment of
  • the microscopy arrangement according to the invention comprises a microscope system and a holding device.
  • the microscope system comprises a microscope and a lighting device with at least two lasers, in particular
  • the holding device comprises an instrument platform on which the at least two lasers of the
  • Lighting device are arranged, a holding element which is rigidly connected to the instrument platform on the one hand and to the microscope of the microscope system on the other hand, and at least one support element which is adapted to support the instrument platform on a base platform and spaced therefrom.
  • the microscope assembly is designed such that the holding device in a vertical projection at least not completely overlaps with the supported by the holding element microscope, so that an area between the microscope and the base platform a
  • the at least one support element has a variable height in order to arrange the instrument platform at a variable vertical distance from the base platform.
  • the microscope system has a height-adjustable microscope stage in order to arrange an object plane defined by the microscope stage at a variable vertical distance from the base platform.
  • the microscopy arrangement according to the invention is designed so that the at least two laser beams coupled into the microscope remain in temporal and / or spatial fixed relationship to one another even if the vertical extent of this object area changes.
  • the microscopy arrangement according to the invention has a
  • Lighting device with at least two lasers in particular
  • Multiphoton laser or generally via optical fibers in the microscope einkoppelbare laser on.
  • “Multiphoton laser” is usually referred to as mode-locked short-pulse laser with pulse repetition frequencies in the MHz range and pulse widths in the range of a few femtoseconds (fs) to some
  • Picoseconds used for multiphoton microscopy experiments.
  • a commonly used multiphoton laser is a mode-locked titanium: sapphire laser (Ti: Sa), which has a large tuning range of 700-1050 nm and provides pulse widths smaller than 100 fs with a pulse repetition frequency around the 80 MHz.
  • Ti: Sa mode-locked titanium: sapphire laser
  • the coupling elements do not include optical fibers for the reasons explained at the outset. Rather, it is essentially reflective and / or partially reflecting and / or collimating and / or focusing and / or defocusing optical components, such as deflecting means and lenses. Diffractive optical elements (DOEs) as well as the combination of diffractive and refractive optical components can also be placed in the beam path. Special beam shaping and color corrections are adjustable. Adaptive optics, such as Spatial Light Modulators (SLM), which can spatially change both the phase and the amplitude of the light, can also be used. Likewise, a variable adaptation of the illumination light can be achieved with different sample depths.
  • SLM Spatial Light Modulators
  • the illumination device may comprise further additional lasers, such as continuous wave or pulsed lasers, for example in the visible range, these additional lasers, in particular visible CW lasers, in principle also via
  • Optical fibers can be coupled into the microscope.
  • Optical fibers can be coupled into the microscope.
  • Light source can be pulsed lasers in the UV range, which usually provide high pulse energies and pulse repetition frequencies in the kHz range. Likewise, such lasers can not be coupled into the microscope via optical fibers. Such lasers are often used to ablate biological material (destruction or erosion of biological material).
  • Microscopy arrangement is preferably as a flat platform or plate
  • the instrument platform for protection at least partially surrounded by a housing.
  • the at least two lasers and the corresponding ones can be
  • the support member is rigidly connected to both the instrument platform and the microscope, in other words the corresponding ones
  • the holding element can be attached directly or directly to the instrument platform or indirectly via other components.
  • the microscope is supported by the support member such that the microscope is in a permanently fixed spatial arrangement relative to the instrument platform.
  • the at least one support element can be designed, for example, as a foot, a pillar, a post, a support wall and / or a pillar.
  • the at least one support element can also be designed such that it occupies the space completely or partially between the instrument platform and the base platform.
  • the area around the at least one support element can be fully encased so that it acts as a housing for a viewer.
  • the support elements supporting or supporting the instrument platform may have a fixed height, that is to say an extent in the vertical direction, or a variable height.
  • support elements fixed height which are selected from a supply of support elements of different fixed heights. In this way, by exchanging support elements, the instrument platform can be arranged at different vertical distances from the base platform in order to produce different height object areas.
  • the instrument platform can be arranged at different vertical distances from the base platform in order to produce different height object areas.
  • the actual microscopic examination the
  • Said vertical projection means a two-dimensional projection in a horizontal plane, wherein the vertical direction, as is common practice, perpendicular to the earth's surface and thus in particular also perpendicular to the base platform and preferably also substantially parallel to the optical axis of
  • Microscope is directed.
  • the microscope supported by the holding element does not overlap or at least does not completely overlap with the holding device itself, so that an object area freely accessible for the positioning and examination of an object to be examined remains.
  • the object area thus forms the area in which an object to be examined with the microscope of the microscope arrangement can be arranged. It is possible that, in particular for support elements of fixed height to
  • a microscope stage is present to place the object to be examined on an object plane, usually the surface of the microscope stage or parallel to this.
  • the object area extends in the vertical direction between the Object level and the microscope or the microscope objective.
  • the object to be examined can also be placed directly on the base platform below the microscope so that the object area extends in the vertical direction essentially between the base platform and the microscope objective.
  • the object area is variable in its vertical extent, in order to accommodate large and small, especially living objects in a simple manner there.
  • This achieves sufficient flexibility of the objects to be examined with regard to their spatial dimension and / or spatial arrangement.
  • other aids can be arranged in the object area, such as laboratory lifts, which are also referred to as "labjacks", corresponding to said microscope stage, in order to be able to arrange the object relative to the microscope objective in the vertical direction at a desired position , and / or a warming bed and / or a head holder for human and / or animal objects and / or monitoring instruments, such as a heart rate monitor.
  • two or more lasers can be brought together without interference and remain stable with respect to one another both in terms of time and space.
  • the construction in two levels, namely an instrument platform and a base platform a stable beam path is guaranteed even over long distances, since the optical structure in the optical plane of the
  • Instrument platform and the fixed (rigid) connected elements remains constant and only the object level is adapted to the experimental conditions by the base platform is used as such or with a laboratory located thereon for positioning the object to be examined.
  • the laser beams are spatially and temporally superimposed on the instrument platform and then directly, that is without
  • Optical fibers which could change the beam profile and / or the temporal overlap, coupled into the microscope, so that a high long-term stability is ensured. In contrast, the effects due to a Z-adjustment of the lens for focusing are minimal or negligible.
  • the invention has the advantage that the microscope remains in a fixed spatial arrangement to the lasers located on the instrument platform, even if said object area is changed to examine objects of different sizes. With the microscope assembly according to the present invention can be achieved that a change in the height or the vertical distance of the base platform to the lens of the microscope can be carried out without having to exchange optical elements and / or without a coupling and / or provision of laser beams through the To change or re-adjust the illumination device in the microscope.
  • the invention offers the advantage that a microscope arrangement can be provided with flexible object area, in which the effort for readjustment and / or adjustment of optical elements, such as coupling elements or other elements of the illumination optics, compared to conventional systems is significantly reduced or even completely eliminated. In this way, the effort for the user as well as for service personnel to maintain the
  • Microscopy arrangement can be significantly reduced and thus labor and / or costs compared to the use of conventional systems can be saved.
  • the invention has the advantage that the microscope assembly can be arranged, for example, on a conventional optical table, in particular an anti-vibration table, as a base platform, and thus can be integrated into a conventional optical laboratory with little additional effort.
  • the at least one support element may preferably have a variable height in order to prevent the
  • the holding device comprises a drive element which is adapted to the height of the or
  • the holding device comprises a plurality of support elements.
  • the arrangement has at least two, three, four or more support elements.
  • Anti-vibration table which has, for example, a hydraulic and / or pneumatic damping system, one-sided loads can be avoided, the load capacity increased and the wear can be reduced.
  • the at least one support member has a height of at least 1mm, 1cm, 5cm, or more preferably 12cm or 40cm.
  • the height should be no more than 5m, 2m, 1m, 75cm, or more preferably no more than 50cm. The same applies to the height adjustment range
  • the microscope stage or the laboratory lift is preferably arranged on the base platform in order to adapt the object distance in a simple manner to a desired height.
  • the invention further relates to a method for examining a sample with a microscope in a microscope assembly according to the invention, wherein after coupling each of the generated by the at least two lasers
  • Microscope is made, even if prior to an investigation, the vertical extent of the object area by changing the height of the at least one support element and / or by changing the vertical distance of the object plane to the base platform by means of height-adjustable
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a microscopy arrangement
  • FIG. 2 shows a microscope arrangement in a perspective view
  • Figure 3 shows in detail the coupling of the laser beams at a
  • Microscopy arrangement according to the invention in plan view.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a microscope arrangement 10, which comprises a microscope system and a holding device 12.
  • Holding device 12 supports the microscope system, wherein the
  • Microscope system a microscope 14 and a lighting device 16, which may consist of several parts has.
  • the microscope system is arranged above a base platform 18 such that the microscope 14 is positioned vertically above the base platform 18 at a predetermined and / or variable distance.
  • the vertical direction is indicated by the arrow 100 and the horizontal direction by the arrow 102.
  • the holding device 12 has (at least) a support element 20 which carries the instrument platform 22 on which the illumination device 16 is arranged and / or fixed.
  • the support element 20 is designed to be variable in height or length in order to move the instrument platform 22 and thus the holding element 24, on which the microscope 14 is mounted, in the vertical direction or to move.
  • the holding member 24 is rigid and unchangeable in its spatial orientation on the
  • Instrument platform 22 and attached to the microscope 14 in the same way.
  • the holding device 12 is designed such that during the Moving the instrument platform 22 a fixed and unchanging spatial relationship between the instrument platform 22 and the microscope 14 is maintained.
  • the microscope assembly 10 is designed such that under the
  • Examination can be arranged on the base platform 18 under the lens 14a. Due to the height adjustability of the microscope 10, objects of different sizes can be examined by the microscope 10 in a particularly advantageous manner, for example, in very small objects, the vertical distance of the microscope 14 to the object by placing a particular height-adjustable microscope stage or laboratory lift on the base platform 18 on can be reduced (see Figure 2).
  • the microscope system is designed such that the
  • Illumination device 16 comprises a plurality of lasers 16a, 16b, in particular multiphoton lasers and / or other lasers which can not be coupled into the microscope 14 via optical fibers, such as pulsed UV lasers whose emitted laser beams are coupled into the microscope 14 by means of coupling elements not shown here.
  • the support member 24 and the instrument platform 22 in a fixed and unchangeable spatial relationship to each other, even if the height of the object portion 26 is changed by means of the variable support member 20, even during and / or after a height adjustment no adjustment and / or readjustment and / or replacement of optical elements for coupling the laser beams required because the optical beam path of the coupled laser beams can be maintained unchanged.
  • two multiphoton lasers 16a, 16b are used which are time synchronized and which are adjusted so that both Wavelengths in the same focus volume of the object area 26 impinge.
  • the lasers can generate different signals:
  • Each excitation wavelength can stimulate different fluorochromes for two-photon emission (TPE), two-color two-photon excitation (2C-TPE) is possible, in which a fluorochrome simultaneously one photon of each excitation laser absorbed and then emits a fluorescent signal.
  • the detection of the two fluorescence signals takes place simultaneously, for example both via the intensity signal and via the lifetime signal (FLIM, gated FLIM or else time-correlated single photon counting, TCSPC) With variable processes, fluorochrome emissions can not be captured sequentially, so the detection data must be generated simultaneously
  • Detection electronics which is synchronized on one of the two laser lines, the Abklingkinetik the fluorochromes are recorded. If the lifetimes of the fluorochromes differ by a few hundred picoseconds, the signals can be displayed separately. For each incoming detected photon, a time stamp is generated in the detection electronics and then assigned.
  • FIG. 2 shows a perspective view of a microscope assembly 10 according to a second preferred embodiment.
  • the holding device 12 has four support elements 20.
  • the holding device 12 has the holding element 24, which comprises two arcuate arms, to which the microscope 14 is attached and whereby the microscope 14 is held above the object region 26.
  • the instrument platform 22 has on the side on which the holding member 24 is formed, a recess 28, or is generally speaking in
  • Object area 26 to increase and prevent the object or the object area 26 is covered or covered by the instrument platform 22.
  • the illumination device 16 is arranged, which according to the embodiment shown emits two multiphoton laser beams 116a and 116b, which are shown schematically by the dotted lines. The emitted by the illumination device 16
  • Laser beams 116a and 116b are coupled by means of coupling elements (see FIG. 3) comprising a mirror on the instrument platform 22 or on the holding element 24 into the microscope 14, more precisely via the coupling port 44 via a deflecting element into the scanning head of the microscope 14 are thus available for fluorescence measurements in the object.
  • coupling elements see FIG. 3
  • various dichroides are approached by a motor via a beam splitter slide or a beam splitter wheel.
  • the instrument platform 22 is supported by four support elements 20. These support elements 20 are rigid here
  • the height of the support elements 20 is in this case from a supply of
  • the support members may have a height of about 20 cm or 40 cm, although other heights are possible.
  • the actual object area 26 is defined in this embodiment by a height-adjustable microscope stage 34 (laboratory lift), wherein the vertical extent of the object area 26 extends from the object plane 36 to the microscope objective 14a. This gives a high flexibility for the
  • the base platform 18 is formed according to the preferred embodiment shown by an optical table 30, which is designed as an anti-vibration table.
  • the optical table 30 in the table legs 32 can be an active and / or passive hydraulic and / or pneumatic
  • Embodiment be particularly advantageous for a microscopic examination of living animals of different sizes, since the object area 26 has a suitable size to position also living animals of different sizes there and possibly required peripherals, such as
  • the laser 16a is, for example, a mode-locked titanium: sapphire laser
  • the laser 16b is, for example, a mode-locked titanium: Sapphire laser can act with an integrated optical parametric oscillator (OPO).
  • OPO optical parametric oscillator
  • a portion of the titanium: sapphire laser radiation is used to pump said OPO to produce in this way another wavelength in the infrared range.
  • the Ti: Sa laser radiation 116a is over a large
  • the laser beam 116b is a Ti: Sa laser radiation having, for example, a wavelength of 1041 nm, while the laser beam 116c represents the OPO laser radiation whose wavelength is, for example, 760 nm.
  • the two multiphoton lasers 16a and 16b are synchronized by means of an electronics, not shown here. With a so-called “delay stage" designated 50, the two laser beams 116b and 116c can either be superimposed in time or shifted in time relative to one another.
  • the telescopes 52 are used to the
  • Laser beams 116a, 116b, and 116c are manipulated to ideally coincide in the sample.
  • the elements 40 and 42 are each deflecting elements, here as part of the coupling optics.
  • the coupling elements comprise at least the deflection elements 40, 42 shown here, the delay stage 50 and the telescopes 52. All the laser beams 116a, 116b and 116c are transmitted via the coupling port 44 into the microscope 14 or the scan head of the microscope 14 (cf. to Figure 2) coupled and are superimposed temporally and spatially on the sample not shown here. With 24 again the holding element is designated, which carries the microscope 14.
  • an eyepiece 46 is shown as well as a camera port 48 for connecting a highly sensitive camera in the IR or visible spectral range in order to be able to correctly position the sample or to be able to search for areas on the sample.
  • the instrument platform and 18 denotes the base platform.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mikroskopieanordnung (10) mit einem Mikroskopsystem und einer Haltevorrichtung (12), wobei das Mikroskopsystem umfasst ein Mikroskop (14), eine Beleuchtungseinrichtung (16) mit zumindest zwei Lasern (16a, 16b) und Einkoppelelementen (40, 42, 50, 52) zur Einkopplung eines jeden der von den zumindest zwei Lasern (16a, 16b) erzeugten Laserstrahlen (116a, 116b) in das Mikroskop (14), wobei die Haltevorrichtung (12) umfasst eine Instrumentenplattform (22), auf der die zumindest zwei Laser (16a, 16b) der Beleuchtungseinrichtung (16) angeordnet sind, ein Halteelement (24), welches starr einerseits mit der Instrumentenplattform (22), andererseits mit dem Mikroskop (14) verbunden ist, und zumindest ein Stützelement (20), welches dazu ausgelegt ist, die Instrumentenplattform (22) auf einer Basisplattform (18) und beabstandet zu dieser abzustützen, wobei das zumindest eine Stützelement (20) eine veränderliche Höhe aufweist, um die Instrumentenplattform (22) in einem veränderlichen vertikalen Abstand zur Basisplattform (18) anzuordnen, und/oder das Mikroskopsystem einen höhenveränderlichen Mikroskoptisch (34) aufweist, um eine durch den Mikroskoptisch (34) definierte Objektebene (36) in einem veränderlichen vertikalen Abstand zur Basisplattform (18) anzuordnen, sodass die vertikale Erstreckung des Objektbereichs (26) bei unveränderter räumlicher und/oder zeitlicher Beziehung zwischen den Laserstrahlen (116a, 116b) veränderbar ist.

Description

Mikroskopieanordnung mit Mikroskopsystem und Haltevorrichtung sowie Verfahren zur Untersuchung einer Probe mit einem Mikroskop
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mikroskopieanordnung mit
Mikroskopsystem und Haltevorrichtung, insbesondere für die Multiphotonen- Mikroskopie und/oder für Mehrfarb-Multiphotonen-Anwendungen und/oder CARS-Experimente, sowie ein Verfahren zur Untersuchung einer Probe mit einem Mikroskop.
Stand der Technik
Mikroskopieanordnungen für Mehrfarb-Multiphotonen-Anwendungen erfordern häufig ein Einkoppeln mehrerer Laserstrahlen in ein Mikroskop derart, dass die eingekoppelten Laserstrahlen zeitlich und räumlich eine feste Beziehung zueinander aufweisen. Dabei kann eine kaskadierte Anordnung verwendet werden, bei welcher die verschiedenen Laserstrahlen nacheinander, einander räumlich überlappend in das Mikroskopsystem eingekoppelt werden.
Üblicherweise muss für jeden Laserstrahl eine separate Strahlanpassung durchgeführt werden, wozu beispielsweise für jeden Laserstrahl separat ein Strahldurchmesser und/oder eine Divergenz und/oder eine Größe und/oder Position des Fokus eingestellt werden muss, sodass die Laserstrahlen
die gewünschten Eigenschaften und insbesondere die gewünschte zeitliche und/oder räumliche Beziehung zueinander aufweisen. Derartige Strahlanpassungen können beispielsweise manuell und/oder teilweise oder vollständig automatisiert erfolgen.
Veränderungen der Höhe der Mikroskopieanordnung, d.h. eine Veränderung des Abstands vom Objektiv zum Objekt, können beispielsweise erforderlich oder vorteilhaft sein, um mittels der Mikroskopieanordnung Messung an
unterschiedlich großen Objekten, beispielsweise Untersuchung des Auges einer Maus oder eines Affen, durchführen zu können. Üblicherweise ist jedoch bei einer Veränderung der Höhe der Mikroskopieanordnung bzw. des Abstands vom
Objektiv zum Objekt auch eine entsprechende Anpassung der Strahlführungslänge der Laserstrahlen erforderlich, wozu häufig optische Elemente, wie etwa Spiegel und/oder optische Linsen ausgetauscht und/oder verschoben werden müssen und/oder eine Strahlaufweitung und/oder eine Strahldivergenz angepasst werden müssen. Dazu ist häufig eine große Anzahl verschiedenartiger optischer Elemente erforderlich und zudem erfordert eine derartige Anpassung des Mikroskopsystems an die geänderte Strahlführungslänge einen erheblichen Justageaufwand.
Die DE 10 2011 115 944 AI betrifft ein nichtlineares Laser-Scanning-Mikroskop zur flexiblen nicht-invasiven dreidimensionalen Detektion von Gewebe.
Beleuchtungslicht wird hierbei über einen (Spiegel-) Gelenkarm und eine oder mehrere Lichtleitfasern in einen Messkopf geleitet. Die Ausrichtung des
Messkopfes ist mittels des flexiblen Arms frei einstellbar. Auf diese Weise kann der Messkopf auf das zu untersuchende Gewebe, beispielsweise bei einem Menschen, gerichtet werden. Eine zu untersuchende Maus befindet sich hierbei jedoch auf einer gesonderten Plattform direkt unterhalb des Messkopfes. Je nach Größe des zu untersuchenden Objektes werden somit Plattformen in unterschiedlicher Höhe verwendet. Des Weiteren befindet sich im Messkopf eine Strahlstabilisierung, weil sich durch Änderung der Lage des Messkopfes die Strahllage verschieben kann. Dabei muss nach dem Bewegen des Arms der Strahl nachgefahren werden. Hierzu werden bewegliche Spiegel gesteuert, die den Strahl wieder in das Zentrum führen. In der Druckschrift US 2005/0 187 441 AI wird ebenfalls ein Laser-Scanning- Mikroskop zur Untersuchung von Gewebe beschrieben. Dieses Laser-Scanning- Mikroskop umfasst eine horizontale Basis und ein sich vertikal erstreckendes Stativ mit einem Schieber, wobei der an einem Arm befestigte Scankopf mittels des Schiebers nach oben und unten verschoben werden kann. Das Licht einer externen Laserlichtquelle wird über eine optische Faser in den Scankopf geleitet. Ein optischer Detektor ist mit dem Scankopf verbunden.
Die EP 1 757 969 AI beschreibt eine Mikroskop-Bewegungseinrichtung für ein Mikroskop mit einem großen Objektraum. Ein Laser als Beleuchtungslichtquelle befindet sich hier auf einer Basisplattform. Der Lichtstrahl wird über Spiegel entlang zweier Arme in das Mikroskop geführt. Der gesamte Aufbau ist um die optische Achse des Laserstrahls drehbar. Die US 2004/0223213 AI beschreibt eine Kombination aus einem Mikroskop mit großer Vergrößerung und einem Mikroskop mit geringer Vergrößerung, wobei letzteres als Hilfsmikroskop zur Bewahrung der Übersichtlichkeit bei der
Untersuchung verwendet wird. Beide Mikroskope werden derart gekoppelt, dass sich ihre Sichtfelder genau überlagern. Als Lichtquelle für das Mikroskop großer Vergrößerung dient eine kontinuierliche (Argon-) Laserlichtquelle, deren
Laserstrahl mit einer Glasfaser eingekoppelt wird. Als Lichtquelle für das
Hilfsmikroskop dient beispielsweise ein Laserpointer, dessen Laserstrahl ebenfalls mit einer Glasfaser eingekoppelt wird. Neben der Einkopplung von Laserstrahlen mittels Lichtleitfasern oder mittels reflektierender optischer Elemente (Spiegel) ist es auch bekannt, den Laser direkt am höhenverstellbaren Gehäuse zu befestigen. So betrifft die JP H06 51 204 A ein flexibles Mikroskopsystem, das modulartig aufgebaut werden kann. Das
Lampenhaus dieses Mikroskopsystems lässt sich direkt am Tubus des Mikroskops befestigen. Eine ähnliche Ausgestaltung offenbart die DE 198 32 319 AI, die ein inverses Mikroskop beschreibt, an dessen Stativ zwei Beleuchtungsquellen, nämlich ein Durchlicht-Beleuchtungssystem und eine Quecksilberdampflampe für die Auflichtbeleuchtung befestigt sind.
Ausgangspunkt vorliegender Erfindung ist die Verwendung leistungsstarker Multiphotonen-Laser für eine Mikroskopieanordnung. Diese Multiphotonen-Laser können über einen großen Spektralbereich betrieben werden und besitzen große Ausmaße (beispielsweise 50cm x 100cm) und entsprechend hohes Gewicht.
Typischerweise werden in vielen Aufbauten zwei solcher Laser benötigt, die dann in dem gleichen Fokusbereich justiert werden müssen. Das Licht solcher
Multiphotonen-Laser über eine Lichtleitfaser zu führen, ist aus mehreren Gründen nicht denkbar. Die Leistung, die solche Multiphotonen-Laser liefern, liegt im mehrere Watt-Bereich und führt bei einer leichten Fehljustage auf der
Einkoppelfläche der Lichtleitfaser zur Zerstörung der selbigen. Ebenso führen kleinste Staubpartikel im Fokussierbereich auf der Faser bereits zur Zerstörung des Frontbereichs der Faser. Ein weiterer Grund ist die Dispersion der Faser, die zu einer Pulsverbreiterung des Laserlichts führt. Auswendige Puls-Kompressionen wären anschließend notwendig, um die Laserpulse wieder in den gewünschten fs- Bereich zu bringen. Mit der aufwendigen Puls-Kompression geht zusätzlich ein Lichtverlust einher.
Für die hier betrachteten Untersuchungen muss für jeden Laser eine separate Strahlanpassung durchgeführt werden, umfassend die Einstellung von
unterschiedlichen Strahldurchmessern und Divergenzen sowie die Anpassung bzw. das Verschieben der unterschiedlichen Fokuspunkte, eventuell auch automatisiert. Zudem verlangen die verwendeten Objektive unterschiedliche
Strahlanpassungen. Würde man versuchen, auch noch die Strahlführungslänge zu verändern, indem man den Mikroskopaufbau zur Untersuchung von Objekten veränderlicher Größe in der Höhe verändert, müsste man neue Optiken für die Strahlaufweitung und Strahldivergenz einsetzen. Dies erfordert nicht nur den Austausch optischer Komponenten, sondern auch zusätzliche Kalibrationsschritte, wodurch die Installation des Systems deutlich erschwert wird. Im oben geschilderten Stand der Technik wird diese Problematik entweder dadurch umgangen, dass der Laser an dem höhenverstellbaren Gehäuse des Mikroskops angebracht wird und/oder das Laserlicht über eine Lichtleitfaser in das Mikroskop eingekoppelt wird. Die Verwendung einer Lichtleitfaser scheidet aus den oben genannten Gründen aus. Aufgrund des hohen Gewichts von
Multiphotonen-Lasern und der Unhandlichkeit der selbigen können diese aber auch nicht an das Gehäuse eines Mikroskops angebracht werden, insbesondere wenn das Gehäuse mechanisch bewegt werden soll. Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Mikroskopieanordnung und ein Verfahren zur mikroskopischen
Untersuchung mittels einer solchen Mikroskopieanordnung anzugeben, welche eine größere Flexibilität hinsichtlich des nutzbaren Objektbereichs bzw.
Objektabstands bietet und insbesondere bei einer Änderung der Größe des Objektbereichs bzw. des Objektabstands möglichst keine Neujustage der
Laserstrahleinkopplung notwendig macht.
Offenbarung der Erfindung Erfindungsgemäß wird eine Mikroskopieanordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Untersuchung einer Probe mit einem Mikroskop gemäß unabhängigem Anspruch 7 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Die erfindungsgemäße Mikroskopieanordnung umfasst ein Mikroskopsystem und eine Haltevorrichtung. Das Mikroskopsystem umfasst ein Mikroskop und eine Beleuchtungseinrichtung mit zumindest zwei Lasern, insbesondere
Multiphotonen-Lasern, und Einkoppelelementen zur Einkopplung eines jeden der von den zumindest zwei Lasern erzeugten Laserstrahlen in das Mikroskop, insbesondere in einen Beleuchtungsstrahlengang des Mikroskops, insbesondere in einen Scankopf des Mikroskops. Die Haltevorrichtung umfasst eine Instrumentenplattform, auf der die zumindest zwei Laser der
Beleuchtungseinrichtung angeordnet sind, ein Haltelement, welches starr mit der Instrumentenplattform einerseits und mit dem Mikroskop des Mikroskopsystems andererseits verbunden ist, sowie zumindest ein Stützelement, welches dazu ausgelegt ist, die Instrumentenplattform auf einer Basisplattform und beabstandet zu dieser abzustützen. Hierbei ist die Mikroskopieanordnung derart ausgebildet, dass die Haltevorrichtung in einer vertikalen Projektion zumindest nicht vollständig mit dem durch das Halteelement gestützten Mikroskop überlappt, sodass ein Bereich zwischen dem Mikroskop und der Basisplattform einen
Objektbereich bildet. Weiterhin weist das zumindest eine Stützelement eine veränderliche Höhe auf, um die Instrumentenplattform in einem veränderlichen vertikalen Abstand zur Basisplattform anzuordnen. Alternativ oder zusätzlich weist das Mikroskopsystem einen höhenveränderlichen Mikroskoptisch auf, um eine durch den Mikroskoptisch definierte Objektebene in einem veränderlichen vertikalen Abstand zur Basisplattform anzuordnen. Durch diese beiden
Maßnahmen ist die vertikale Erstreckung des Objektbereichs veränderbar. Die erfindungsgemäße Mikroskopieanordnung ist dazu ausgebildet, dass auch bei einer Änderung der vertikalen Erstreckung dieses Objektbereichs die zumindest zwei in das Mikroskop eingekoppelten Laserstrahlen zeitlich und/oder räumlich in fester Beziehung zueinander bleiben.
Die erfindungsgemäße Mikroskopieanordnung weist eine
Beleuchtungseinrichtung mit zumindest zwei Lasern, insbesondere
Multiphotonen-Laser oder allgemein nicht über Lichtleitfasern in das Mikroskop einkoppelbare Laser auf. Mit„Multiphotonen-Laser" bezeichnet man üblicherweise modengekoppelte Kurzpulslaser mit Pulswiederholfrequenzen im MHz-Bereich und Pulsbreiten im Bereich von einigen Femtosekunden (fs) bis einigen
Picosekunden (ps), die für Multiphotonen-Mikroskopie-Experimente verwendet werden. Ein häufiger verwendeter Multiphotonen-Laser ist ein modengekoppelter Titan:Saphir-Laser (Ti:Sa), der einen großen Durchstimmbereich von 700 - 1050 nm aufweist und Pulsbreiten kleiner als 100 fs mit einer Pulsfolgefrequenz um die 80 MHz liefert. Als Einkoppelelemente sind an sich bekannte optische Elemente vorhanden, welche dazu dienen, das von den genannten Lasern emittierte
Laserlicht in das Mikroskop einzukoppeln. Die Einkoppelelemente umfassen dabei aus den eingangs erläuterten Gründen keine Lichtleitfasern. Vielmehr handelt es sich im Wesentlichen um spiegelnde und/oder teilreflektierende und/oder kollimierende und/oder fokussierende und/oder defokussierende optische Bauelemente, wie Umlenkmittel und Linsen. Auch diffraktive optische Elemente (DOEs) ebenso wie die Kombination aus diffraktiven und refraktiven optischen Bausteinen können im Strahlengang platziert werden. Spezielle Strahlformungen und Farbkorrekturen sind so einstellbar. Auch Adaptive Optiken, wie Spatial Light Modulatoren (SLM), mit denen sowohl die Phase als auch die Amplitude des Lichtes räumlich verändert werden können, können zum Einsatz kommen. Ebenso lässt sich eine variable Anpassung des Beleuchtungslichtes bei unterschiedlichen Probentiefen damit erreichen.
Die Beleuchtungseinrichtung kann weitere zusätzliche Laser, wie Dauerstrichoder gepulste Laser, beispielsweise im sichtbaren Bereich, aufweisen, wobei diese zusätzlichen Laser, insbesondere sichtbare CW-Laser, prinzipiell auch über
Lichtleitfasern in das Mikroskop eingekoppelt werden können. Als weitere
Lichtquelle können gepulste Laser im UV-Bereich dienen, die üblicherweise hohe Pulsenergien und Pulsfolgefrequenzen im kHz-Bereich liefern. Solche Laser können ebenfalls nicht über Lichtleitfasern in das Mikroskop eingekoppelt werden. Solche Laser dienen häufig zur Ablation von biologischem Material (Zerstören oder Abtragen von biologischem Material).
Die Instrumentenplattform der Haltevorrichtung der erfindungsgemäßen
Mikroskopieanordnung ist vorzugsweise als ebene Plattform bzw. Platte
ausgebildet, die von allen Seiten zugänglich ist, um die genannten Laser und die zugehörigen Einkoppelelemente bequem anordnen und justieren zu können.
Insbesondere nach dieser Justierung kann die Instrumentenplattform zum Schutz zumindest teilweise auch mit einem Gehäuse umgeben werden. Wie weiter unten erläutert, können die zumindest zwei Laser und die entsprechenden
Einkoppelelemente nach der Erstjustage für die weiteren Untersuchungen bei veränderter Größe des Objektbereichs in ihrer Anordnung unverändert bleiben, da hierfür keine Neujustage erforderlich ist.
Das Halteelement ist sowohl mit der Instrumentenplattform als auch mit dem Mikroskop starr verbunden, mit anderen Worten sind die entsprechenden
Verbindungen zwischen Halteelement und Instrumentenplattform bzw. zwischen Halteelement und Mikroskop unbeweglich und nicht verstellbar ausgeführt. Das Halteelement kann direkt bzw. unmittelbar an der Instrumentenplattform befestigt sein oder indirekt über anderweitige Bauteile. Im Ergebnis wird das Mikroskop durch das Halteelement derart gestützt, dass das Mikroskop relativ zur Instrumentenplattform in einer dauerhaft festen räumlichen Anordnung ist.
Relativbewegungen, insbesondere ungewollte Relativbewegungen, zwischen Mikroskop und Instrumentenplattform und somit den zumindest zwei auf der Instrumentenplattform befindlichen Lasern, wodurch die Einkopplung der entsprechenden Laserstrahlen in das Mikroskop beeinträchtigt würde, sind somit ausgeschlossen. Dem steht nicht entgegen, dass einzelne Komponenten des Mikroskops bzw. des Mikroskopsystems beweglich ausgebildet sind, sofern ein Bewegen dieser beweglichen Komponenten die Einkopplung der von den zumindest zwei Lasern erzeugten Laserstrahlen in das Mikroskop nicht beeinträchtigt. Die Wortwahl "eine Instrumentenplattform" sowie "ein Halteelement" ist nicht einschränkend, sondern umfasst auch das Vorhandensein mehrerer
Instrumentenplattformen bzw. mehrerer Halteelemente.
Das zumindest eine Stützelement kann beispielsweise als ein Fuß, ein Pfeiler, ein Pfosten, eine Stützwand und/oder eine Säule ausgebildet sein. Insbesondere kann das zumindest eine Stützelement auch derart ausgestaltet sein, dass es den Raum zwischen der Instrumentenplattform und der Basisplattform ganz oder teilweise ausfüllt. Weiterhin kann der Bereich um das zumindest eine Stützelement voll ummantelt sein, sodass es für einen Betrachter wie ein Gehäuse wirkt. Das oder die die Instrumentenplattform tragenden bzw. abstützenden Stützelemente können eine fest vorgegebene Höhe, also Erstreckung in vertikaler Richtung, aufweisen oder eine veränderliche Höhe. Insbesondere ist es auch möglich, Stützelemente fester Höhe einzusetzen, die aus einem Vorrat von Stützelementen verschiedener fester Höhen ausgewählt werden. Auf diese Weise kann durch Austausch von Stützelementen die Instrumentenplattform in verschiedenen vertikalen Abständen zur Basisplattform angeordnet werden, um verschieden hohe Objektbereiche zu erzeugen. Für die eigentliche mikroskopische Untersuchung sollte die
Instrumentenplattform möglichst starr und unbeweglich gegenüber der
Basisplattform beabstandet sein. Die genannte vertikale Projektion meint eine zweidimensionale Projektion in eine horizontale Ebene, wobei die vertikale Richtung, wie allgemein üblich, senkrecht zur Erdoberfläche und somit insbesondere auch senkrecht zur Basisplattform und vorzugsweise ebenfalls im Wesentlichen parallel zur optischen Achse des
Mikroskops gerichtet ist. In Draufsicht aus einer vertikalen Richtung überlappt das durch das Halteelement gestützte Mikroskop nicht oder zumindest nicht vollständig mit der Haltevorrichtung selbst, sodass ein für die Positionierung und Untersuchung eines zu untersuchenden Objektes frei zugänglicher Objektbereich verbleibt. Der Objektbereich bildet somit den Bereich, in welchem ein mit dem Mikroskop der Mikroskopieanordnung zu untersuchendes Objekt angeordnet werden kann. Es ist möglich, dass, insbesondere bei Stützelementen fester Höhe zur
Verkleinerung des Objektbereichs in vertikaler Richtung, ein Mikroskoptisch vorhanden ist, um das zu untersuchende Objekt auf einer Objektebene, meistens die Oberfläche des Mikroskoptisches oder parallel zu dieser, zu platzieren. In diesem Falle erstreckt sich der Objektbereich in vertikaler Richtung zwischen der Objektebene und dem Mikroskop bzw. dem Mikroskopobjektiv. Alternativ kann das zu untersuchende Objekt auch direkt auf die Basisplattform unterhalb des Mikroskops platziert werden, sodass sich der Objektbereich in vertikaler Richtung im Wesentlichen zwischen Basisplattform und Mikroskopobjektiv erstreckt.
Vorzugsweise ist der Objektbereich in seiner vertikalen Erstreckung veränderbar, um große und kleine, insbesondere auch lebende Objekte auf einfache Art und Weise dort unterbringen zu können. Dies erzielt eine ausreichende Flexibilität der zu untersuchenden Objekte hinsichtlich deren räumlicher Abmessung und/oder räumlicher Anordnung. Außerdem können zusätzlich zu den zu untersuchenden Objekten anderweitige Hilfsmittel im Objektbereich angeordnet werden, wie etwa Laborlifts, welche auch als "Labjacks" bezeichnet werden, entsprechend dem genannten Mikroskoptisch, um etwa das Objekt relativ zum Mikroskopobjektiv in vertikaler Richtung an einer gewünschten Position anordnen zu können, und/oder ein Warmhaltebett und/oder ein Kopfhalter für menschliche und/oder tierische Objekte und/oder Überwachungsinstrumente, wie etwa ein Pulsmesser.
Erfindungsgemäß können zwei oder mehr Laser störungsfrei zusammengeführt werden und sowohl zeitlich als auch räumlich in ihrer Lage zueinander stabil bleiben. Durch den Aufbau in zwei Ebenen, nämlich einer Instrumentenplattform und einer Basisplattform ist ein stabiler Strahlengang auch über große Strecken gewährleistet, da der optische Aufbau in der Optik-Ebene der
Instrumentenplattform sowie der damit fest (starr) verbundenen Elemente konstant bleibt und nur die Objekt-Ebene den experimentellen Bedingungen angepasst wird, indem die Basisplattform als solche oder mit einem darauf befindlichen Laborlift zur Positionierung des zu untersuchenden Objekts verwendet wird. Die Laserstrahlen werden auf der Instrumentenplattform räumlich und zeitlich überlagert und anschließend direkt, das heißt ohne
Lichtleitfasern, die das Strahlprofil und/oder die zeitliche Überlagerung verändern könnten, in das Mikroskop eingekoppelt, sodass eine hohe Langzeitstabilität gewährleistet ist. Demgegenüber sind die Effekte aufgrund einer Z-Verstellung des Objektivs zur Fokussierung minimal bzw. vernachlässigbar. Die Erfindung bietet den Vorteil, dass das Mikroskop in einer festen räumlichen Anordnung zu den auf der Instrumentenplattform befindlichen Lasern bleibt, auch wenn der genannte Objektbereich zur Untersuchung unterschiedlich großer Objekte verändert wird. Mit der Mikroskopieanordnung gemäß vorliegender Erfindung kann erreicht werden, dass eine Änderung der Höhe bzw. des vertikalen Abstands der Basisplattform zum Objektiv des Mikroskops erfolgen kann, ohne dabei optische Elemente austauschen zu müssen und/oder ohne eine Einkopplung und/oder Bereitstellung von Laserstrahlen durch die Beleuchtungseinrichtung in das Mikroskop ändern bzw. neu justieren zu müssen. Somit bietet die Erfindung den Vorteil, dass eine Mikroskopieanordnung mit flexiblem Objektbereich bereitgestellt werden kann, bei welcher der Aufwand zur Neujustage und/oder Anpassung von optischen Elementen, wie Einkoppelelementen oder anderen Elementen der Beleuchtungsoptik, gegenüber herkömmlichen Systemen deutlich reduziert ist oder gar ganz entfällt. Auf diese Weise kann der Aufwand für den Benutzer als auch für Servicepersonal zur Instandhaltung der
Mikroskopieanordnung deutlich reduziert werden und somit Arbeitszeit und/oder Kosten gegenüber der Verwendung von herkömmlichen Systemen eingespart werden. Darüber hinaus bietet die Erfindung den Vorteil, dass die Mikroskopieanordnung beispielsweise auf einem herkömmlichen optischen Tisch, insbesondere einem Antivibrationstisch, als Basisplattform angeordnet werden kann, und somit mit wenig zusätzlichem Aufwand in ein herkömmliches Optiklabor integriert werden kann.
Neben der bereits erwähnten Möglichkeit der Verwendung von Stützelementen vorbestimmter Höhe, die insbesondere aus einem Vorrat von Stützelementen unterschiedlicher Höhe ausgewählt werden, kann vorzugsweise das zumindest eine Stützelement eine veränderliche Höhe aufweisen, um die
Instrumentenplattform in einem veränderlichen vertikalen Abstand zur
Basisplattform anzuordnen und somit das Mikroskop in einem veränderlichen vertikalen Abstand zur Basisplattform bzw. zu einer anderweitig definierten Objektebene anzuordnen. Bei der hieraus resultierenden Veränderung der vertikalen Erstreckung des Objektbereichs bleibt das Mikroskop in fester räumlicher Anordnung zu der Instrumentenplattform, sodass die mindestens zwei in das Mikroskop eingekoppelten Laserstrahlen zeitlich und/oder räumlich in fester Beziehung zueinander bleiben. Vorzugsweise umfasst die Haltevorrichtung ein Antriebselement, welches dazu ausgelegt ist, die Höhe des oder der
Stützelemente zu ändern. Auf diese Weise kann die Höhe des Objektbereichs automatisiert geändert werden.
Vorzugsweise umfasst die Haltevorrichtung eine Mehrzahl von Stützelementen. Aus Stabilitätsgründen ist es vorteilhaft, wenn die Anordnung mindestens zwei, drei, vier oder noch mehr Stützelemente aufweist. Zudem kann durch die
Verwendung mehrerer Stützelemente der Druck der Instrumentenplattform auf die Basisplattform gleichmäßiger verteilt werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn eine als Antivibrationstisch ausgebildete Basisplattform verwendet wird. Bei einer gleichmäßigeren Verteilung des Drucks auf einen solchen
Antivibrationstisch, welcher beispielsweise ein hydraulisches und/oder pneumatisches Dämpfungssystem aufweist, können einseitige Belastungen vermieden, die Belastbarkeit erhöht und der Verschleiß reduziert werden.
Zweckmäßigerweise weist das zumindest eine Stützelement eine Höhe von zumindest 1mm, 1cm, 5cm, oder noch bevorzugter 12cm oder 40cm auf. Die Höhe sollte andererseits nicht mehr als 5m, 2m, Im, 75cm, oder noch bevorzugter nicht mehr als 50cm betragen. Analoges gilt für den Höhenverstellbereich
höhenveränderlicher Stützelemente.
Der Mikroskoptisch bzw. das Laborlift ist vorzugsweise auf der Basisplattform angeordnet, um den Objektabstand in einfacher Weise auf eine gewünschte Höhe anzupassen. Durch eine Kombination von höhenverstellbarem Mikroskoptisch und höhenverstellbaren Stützelementen kann die Dynamik des Verstellbereichs, aber auch die Genauigkeit der Verstellung, weiter erhöht werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Untersuchung einer Probe mit einem Mikroskop in einer erfindungsgemäßen Mikroskopieanordnung, wobei nach Einkopplung eines jeden der von den zumindest zwei Lasern erzeugten
Laserstrahlen in das Mikroskop die Untersuchung der Probe mit den bereits vorgenommenen Einstellungen zur Einkopplung der Laserstrahlen in das
Mikroskop vorgenommen wird, auch wenn vor einer Untersuchung die vertikale Erstreckung des Objektbereichs durch eine Veränderung der Höhe des zumindest einen Stützelements und/oder durch Veränderung des vertikalen Abstands der Objektebene zur Basisplattform mittels des höhenveränderlichen
Mikroskoptisches bzw. Laborlifts verändert wird. Bezüglich den Vorteilen und weiteren Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sei vollumfänglich auf die obigen Ausführungen zu der
erfindungsgemäßen Mikroskopieanordnung verwiesen.
Es sei nochmals betont, dass als Einkoppelelemente der Laserstrahlen in das Mikroskop, jedenfalls soweit es sich nicht um Laserstrahlen zusätzlicher Laser handelt, keine Glasfasern verwendet werden.
Es versteht sich, dass die vorstehend benannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Dies gilt insbesondere für Merkmale, die in Zusammenhang mit den nachfolgenden Figuren offenbart werden.
Die Erfindung und ihre Vorteile sind anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen im Folgenden näher erläutert. Figurenbeschreibung
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Mikroskopieanordnung
gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
Figur 2 zeigt eine Mikroskopieanordnung in einer perspektivischen
Darstellung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;
Figur 3 zeigt im Detail die Einkoppelung der Laserstrahlen bei einer
Mikroskopieanordnung gemäß Erfindung in Draufsicht.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Mikroskopieanordnung 10, welche ein Mikroskopsystem und eine Haltevorrichtung 12 umfasst. Die
Haltevorrichtung 12 stützt dabei das Mikroskopsystem, wobei das
Mikroskopsystem ein Mikroskop 14 und eine Beleuchtungseinrichtung 16, welche aus mehreren Teilen bestehen kann, aufweist. Mittels der Haltevorrichtung 12 ist das Mikroskopsystem derart über einer Basisplattform 18 angeordnet, dass das Mikroskop 14 in einem vorbestimmten und/oder veränderlichen Abstand vertikal über der Basisplattform 18 positioniert ist. Die vertikale Richtung ist dabei durch den Pfeil 100 und die horizontale Richtung durch den Pfeil 102 gekennzeichnet.
Die Halte Vorrichtung 12 weist gemäß der gezeigten bevorzugten Ausführungsform (mindestens) ein Stützelement 20 auf, welches die Instrumentenplattform 22 trägt, auf welcher die Beleuchtungseinrichtung 16 angeordnet und/oder befestigt ist. Gemäß der gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist das Stützelement 20 in seiner Höhe bzw. Länge variierbar ausgestaltet, um die Instrumentenplattform 22 und somit das Halteelement 24, an welchem das Mikroskop 14 befestigt ist, in vertikaler Richtung zu bewegen bzw. zu verschieben. Das Halteelement 24 ist starr und in seiner räumlichen Ausrichtung unveränderbar an der
Instrumentenplattform 22 und in gleicher Weise an dem Mikroskop 14 befestigt. Die Halte Vorrichtung 12 ist derart ausgebildet, dass auch während des Verschiebens bzw. Bewegens der Instrumentenplattform 22 eine feste und unveränderliche räumliche Beziehung zwischen der Instrumentenplattform 22 und dem Mikroskop 14 beibehalten wird. Die Mikroskopieanordnung 10 ist dabei derart ausgestaltet, dass unter dem
Mikroskop 14 bzw. dem Objektiv 14a des Mikroskops 14 ein Objektbereich 26 vorliegt, in welchem ein zu untersuchendes Objekt für die mikroskopische
Untersuchung auf der Basisplattform 18 unter dem Objektiv 14a angeordnet werden kann. Durch die Höhenverstellbarkeit der Mikroskopieanordnung 10 können auf besonders vorteilhafte Weise Objekte unterschiedlicher Größe durch die Mikroskopieanordnung 10 untersucht werden, wobei beispielsweise bei besonders kleinen Objekten der vertikalen Abstand des Mikroskops 14 zu dem Objekt durch Anordnung eines insbesondere höhenverstellbaren Mikroskoptisches bzw. Laborlifts auf der Basisplattform 18 weiter verringert werden kann (vgl. Figur 2).
Das Mikroskopsystem ist dabei derart ausgestaltet, dass die
Beleuchtungseinrichtung 16 mehrere Laser 16a, 16b umfasst, insbesondere Multiphotonen-Laser und/oder andere nicht über Lichtleitfasern in das Mikroskop 14 einkoppelbare Laser, wie gepulste UV-Laser, deren emittierte Laserstrahlen in das Mikroskop 14 mittels hier nicht dargestellter Einkoppelelemente eingekoppelt werden. Dadurch dass das Halteelement 24 und die Instrumentenplattform 22 in einer festen und unveränderlichen räumlichen Beziehung zueinander stehen, auch wenn die Höhe des Objektbereichs 26 mittels des variablen Stützelements 20 geändert wird, ist auch während und/oder nach einer Höhenverstellung keine Anpassung und/oder Neujustage und/oder Austausch von optischen Elementen zur Einkoppelung der Laserstrahlen erforderlich, da der optische Strahlengang der eingekoppelten Laserstrahlen unverändert beibehalten werden kann. In einer möglichen Anwendung werden zwei Multiphotonen-Laser 16a, 16b verwendet, die zeitlich synchronisiert sind und die derart justiert sind, dass beide Wellenlängen im gleichen Fokusvolumen des Objektbereichs 26 auftreffen. Die Laser können unterschiedliche Signale generieren: Jede Anregungswellenlänge kann unterschiedliche Fluorochrome zur Zwei-Photonenemission (TPE) anregen, auch Zwei-Farben-Zwei-Photonen-Anregung (2C-TPE) ist möglich, bei der ein Fluorochrom gleichzeitig jeweils ein Photon von jedem Anregungslaser absorbiert und anschließend ein Fluoreszenzsignal emittiert. Die (hier nicht dargestellte) Detektion der beiden Fluoreszenzsignale erfolgt gleichzeitig, bspw. sowohl über das Intensitätssignal als auch über das Lebensdauer-Signal (FLIM, gated FLIM oder auch zeitkorrelierte Einzelphotonenzählung (time-correlated Single photon counting, TCSPC). Bei sich zeitlich schnell veränderlichen Prozessen können die Fluorochrom-Emissionen nicht sequentiell aufgenommen werden, so dass die Detektionsdaten simultan erzeugt werden müssen. Da die beiden Laserlinien zeitgleich im Fokusvolumen ankommen, kann mit einer schnellen
Detektionselektronik, die auf eine der beiden Laserlinien synchronisiert ist, die Abklingkinetik der Fluorochrome aufgenommen werden. Unterscheiden sich die Lebensdauern der Fluorochrome um einige hundert Picosekunden, können die Signale voneinander getrennt dargestellt werden. Zu jedem ankommenden detektierten Photon wird ein Zeitstempel in der Detektionselektronik generiert und anschließend zugeordnet.
Es ist auch möglich, eine Reihenschaltung zweier Multiphotonen-Laser
vorzunehmen, die über eine sog. Delay-Stage synchronisiert werden. Beide Strahlengänge können in ihrer Strahldivergenz angepasst werden. Figur 2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine Mikroskopieanordnung 10 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform weist die Halte Vorrichtung 12 vier Stützelemente 20 auf. Die Haltevorrichtung 12 weist das Halteelement 24 auf, welches zwei bogenförmige Arme umfasst, an welchen das Mikroskop 14 befestigt ist und wodurch das Mikroskop 14 über dem Objektbereich 26 gehalten wird. Die Instrumentenplattform 22 weist an der Seite, an welcher das Halteelement 24 ausgebildet ist, eine Aussparung 28 auf, oder ist allgemein gesprochen in
horizontaler Richtung kürzer gehalten als die Basisplattform 18, um den
Objektbereich 26 zu vergrößern und zu verhindern, dass das Objekt bzw. der Objektbereich 26 durch die Instrumentenplattform 22 verdeckt bzw. bedeckt wird.
Auf der Instrumentenplattform 22 ist die Beleuchtungseinrichtung 16 angeordnet, welche gemäß der gezeigten Ausführungsform zwei Multiphotonen-Laserstrahlen 116a und 116b emittiert, die schematisch durch die strichpunktierten Linien dargestellt sind. Die durch die Beleuchtungseinrichtung 16 emittierten
Laserstrahlen 116a und 116b werden mittels Einkoppelelemente (vgl. Figur 3) umfassend einen hier dargestellten Spiegel an der Instrumentenplattform 22 bzw. am Halteelement 24 in das Mikroskop 14, genauer gesagt über den Einkoppelport 44 über ein Umlenkelement in den Scankopf des Mikroskops 14, eingekoppelt und stehen somit für Fluoreszenzmessungen im Objekt zu Verfügung. Innerhalb des Scankopfes werden hierzu über einen Strahlteilerschieber bzw. ein Strahlteilerrad verschiedene Dichroide motorisch angefahren.
Gemäß der gezeigten Ausführungsform wird die Instrumentenplattform 22 von vier Stützelementen 20 getragen. Diese Stützelemente 20 sind hier starr
ausgebildet und können daher nicht in ihrer Höhe variiert werden. Vorzugsweise ist die Höhe der Stützelemente 20 dabei derart aus einem Vorrat von
Stützelementen unterschiedlicher Höhen gewählt, dass diese einen möglichst geeigneten Abstand zwischen dem Objektiv 14a des Mikroskops 14 und der Basisplattform 18 definieren. Beispielsweise können die Stützelemente eine Höhe von etwa 20 cm oder 40 cm aufweisen, wenngleich auch andere Höhen möglich sind. Der eigentliche Objektbereich 26 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch einen höhenverstellbaren Mikroskoptisch 34 (Laborlift) definiert, wobei die vertikale Erstreckung des Objektbereichs 26 von der Objektebene 36 bis zum Mikroskopobjektiv 14a reicht. Hierdurch wird eine hohe Flexibilität für die
Untersuchung von unterschiedlich großen Objekten erreicht. Die Basisplattform 18 wird gemäß der gezeigten bevorzugten Ausführungsform durch einen optischen Tisch 30 gebildet, welcher als ein Antivibrationstisch ausgeführt ist. Insbesondere kann der optische Tisch 30 in den Tischbeinen 32 ein aktives und/oder passives hydraulisches und/oder pneumatisches
Dämpfungssystem aufweisen, um mechanische Einwirkungen und/oder mechanische Vibrationen auf die Basisplattform 18 zu verringern und/oder zu vermeiden. Insbesondere kann die Mikroskopieanordnung 10 gemäß der gezeigten
Ausführungsform besonders vorteilhaft für eine mikroskopische Untersuchung an lebenden Tieren unterschiedlicher Größe sein, da der Objektbereich 26 eine geeignete Größe aufweist, um auch lebende Tiere unterschiedliche Größe dort positionieren zu können und gegebenenfalls benötigte Peripherie, wie zum
Beispiel Laborlifts 34 und/oder ein Warmhaltebett und/oder einen Kopfhalter und/oder einen Pulsmesser oder ähnliches, darin positionieren zu können.
Figur 3 zeigt schematisch die Einkopplung von Multiphotonen-Laserstrahlen 116a, 116b, 116c in ein Mikroskop 14. Bei dem Laser 16a handelt es sich beispielsweise um einen modengekoppelten Titan:Saphir-Laser, während es sich bei dem Laser 16b beispielsweise um einen modengekoppelten Titan:Saphir-Laser mit einem integrierten optischen parametrischen Oszillator (OPO) handeln kann. Hierbei wird ein Teil der Titan: Saphir-Laserstrahlung dazu verwendet, den genannten OPO zu pumpen, um auf diese Weise eine weitere Wellenlänge im Infrarotbereich zu erzeugen. Die Ti:Sa-Laserstrahlung 116a ist über einen großen
Wellenlängenbereich (700 - 1050 nm) kontinuierlich durchstimmbar. Bei dem Laserstrahl 116b handelt es sich um eine Ti: Sa-Laserstrahlung, die beispielsweise eine Wellenlänge von 1041nm aufweist, während der Laserstrahl 116c die OPO- Laserstrahlung darstellt, dessen Wellenlänge beispielsweise 760nm beträgt. Die beiden Multiphotonen-Laser 16a und 16b werden mit Hilfe einer hier nicht dargestellten Elektronik synchronisiert. Mit einer mit 50 bezeichneten sogenannten "Delay-Stage" können die beiden Laserstrahlen 116b und 116c zeitlich entweder übereinander gelegt oder zeitlich gegeneinander verschoben werden. Die Teleskope 52 dienen dazu, die
Strahldurchmesser, die Divergenzen und die Fokuslagen der einzelnen
Laserstrahlen 116a, 116b und 116c derart zu manipulieren, dass sie in der Probe ideal zusammentreffen. Bei den Elementen 40 und 42 handelt es sich jeweils um Umlenkelemente, hier als Bestandteil der Einkopplungsoptik. Insgesamt umfassen die Einkoppelelemente zumindest die hier dargestellten Umlenkelemente 40, 42, die Delay-Stage 50 sowie die Teleskope 52. Alle Laserstrahlen 116a, 116b und 116c werden über den Einkoppelport 44 in das Mikroskop 14 bzw. den Scankopf des Mikroskops 14 (vgl. Erläuterungen zu Figur 2) eingekoppelt und werden zeitlich und räumlich überlagert auf die hier nicht gezeigte Probe abgebildet. Mit 24 ist wiederum das Halteelement bezeichnet, das das Mikroskop 14 trägt. Als Bestandteil des Mikroskops ist ein Okular 46 gezeigt sowie ein Kameraport 48 zum Anschluss einer hochsensitiven Kamera im IR- oder sichtbaren Spektralbereich, um die Probe richtig positionieren zu können bzw. Bereiche auf der Probe suchen zu können. Mit 22 ist wiederum die Instrumentenplattform und mit 18 die Basisplattform bezeichnet.
Bezugszeichenliste
10 Mikroskopieanordnung
12 Haltevorrichtung
14 Mikroskop
14a Objektiv
16 Beleuchtungseinrichtung
16a erster Laser
16b zweiter Laser
18 Basisplattform
20 Stützelement
22 Instrumentenplattform
24 Halteelement
26 Objektbereich
28 Aussparung
30 optischer Tisch
32 Tischbeine
34 Mikroskoptisch, Laborlift
36 Objektebene
40 Umlenkelement
42 Umlenkelement
44 Einkoppelport
46 Okular
48 Kameraport
50 Delay-Stage
52 Teleskop
100 vertikale Richtung
102 horizontale Richtung
116a Laserstrahl
116b Laserstrahl
116c Laserstrahl

Claims

Patentansprüche
1. Mikroskopieanordnung (10) mit einem Mikroskopsystem und einer Haltevorrichtung (12), wobei das Mikroskopsystem umfasst:
• ein Mikroskop (14),
• eine Beleuchtungseinrichtung (16) mit zumindest zwei Lasern (16a, 16b) und Einkoppelelementen (40, 42, 50, 52) zur Einkopplung eines jeden der von den zumindest zwei Lasern (16a, 16b) erzeugten Laserstrahlen (116a, 116b) in das Mikroskop (14),
wobei die Halte Vorrichtung (12) umfasst:
• eine Instrumentenplattform (22), auf der die zumindest zwei Laser (16a, 16b) der Beleuchtungseinrichtung (16) angeordnet sind,
• ein Halteelement (24), welches starr einerseits mit der
Instrumentenplattform (22), andererseits mit dem Mikroskop (14) verbunden ist, und
• zumindest ein Stützelement (20), welches dazu ausgelegt ist, die Instrumentenplattform (22) auf einer Basisplattform (18) und beabstandet zu dieser abzustützen,
wobei die Mikroskopieanordnung (10) derart ausgebildet ist, dass die Halte Vorrichtung (12) in einer vertikalen Projektion zumindest nicht vollständig mit dem durch das Halteelement (24) gestützten Mikroskop (14) überlappt, sodass ein Bereich zwischen dem Mikroskop (14) und der Basisplattform (18) einen Objektbereich (26) bildet,
wobei das zumindest eine Stützelement (20) eine veränderliche Höhe aufweist, um die Instrumentenplattform (22) in einem veränderlichen vertikalen Abstand zur Basisplattform (18) anzuordnen, und/oder das Mikroskopsystem einen höhenveränderlichen Mikroskoptisch (34) aufweist, um eine durch den Mikroskoptisch (34) definierte Objektebene (36) in einem veränderlichen vertikalen Abstand zur Basisplattform (18) anzuordnen, sodass die vertikale Erstreckung des Objektbereichs (26) veränderbar ist,
wodurch die Mikroskopieanordnung (10) dazu ausgebildet ist, dass auch bei einer Änderung der vertikalen Erstreckung des Objektbereichs (26) die zumindest zwei in das Mikroskop (14) eingekoppelten Laserstrahlen (116a, 116b) zeitlich und/oder räumlich in fester Beziehung zueinander bleiben.
2. Mikroskopieanordnung (10) gemäß Anspruch 1, bei der das zumindest eine Stützelement (20) eine veränderliche Höhe aufweist, umfassend ein
Antriebselement, welches dazu ausgelegt ist, die Höhe des zumindest einen Stützelements (20) zu verändern.
3. Mikroskopieanordnung (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der eine
Mehrzahl von Stützelementen (20) vorhanden ist.
4. Mikroskopieanordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Basisplattform (18) als Antivibrationstisch ausgebildet ist.
5. Mikroskopieanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die zumindest zwei Laser (16a, 16b) der Beleuchtungseinrichtung (16) zwei nicht über Lichtleitfasern in das Mikroskop (14) einkoppelbare Laser, insbesondere zwei Multiphotonen-Laser umfassen.
6. Mikroskopieanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Mikroskoptisch (34) auf der Basisplattform (18) angeordnet ist.
7. Verfahren zu Untersuchung einer Probe mit einem Mikroskop (14) in einer Mikroskopieanordnung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach Einkopplung eines jeden der von den zumindest zwei Lasern erzeugten Laserstrahlen in das Mikroskop (14) bei einer darauf folgenden Änderung der vertikalen Erstreckung des Objektbereichs (26) durch eine Veränderung der Höhe des zumindest einen Stützelements (20) und/oder durch Veränderung des vertikalen Abstands der Objektebene (36) zur Basisplattform (18) mittels des höhenveränderlichen Mikroskoptisches (34) die Untersuchung der Probe mit den bereits vorgenommenen
Einstellungen zur Einkopplung der Laserstrahlen in das Mikroskop (14) vorgenommen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei als Einkoppelelemente (40, 42, 50, 52) für die zumindest zwei Laser (16a, 16b) optische Elemente mit Ausnahme von Lichtleitfasern wie Glasfasern verwendet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei als das zumindest eine
Stützelement (20) der Mikroskopieanordnung (10) zumindest ein
Stützelement (20) vorgegebener Höhe verwendet wird, das aus einem Vorrat von Stützelementen unterschiedlicher Höhen ausgewählt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei als die zumindest zwei Laser (16a, 16b) zwei nicht über Lichtleitfasern in das Mikroskop (14) einkoppelbare Laser, insbesondere zwei Multiphotonen-Laser verwendet werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei als Basisplattform (18) ein Antivibrationstisch verwendet wird.
PCT/EP2018/072270 2017-08-18 2018-08-16 Mikroskopieanordnung mit mikroskopsystem und haltevorrichtung sowie verfahren zur untersuchung einer probe mit einem mikroskop Ceased WO2019034751A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/639,153 US20200233196A1 (en) 2017-08-18 2018-08-16 Microscopy arrangement with microscope system and holding apparatus, and method for examining a specimen with a microscope
DE112018004213.8T DE112018004213A5 (de) 2017-08-18 2018-08-16 Mikroskopieanordnung mit Mikroskopsystem und Haltevorrichtung sowie Verfahren zur Untersuchung einer Probe mit einem Mikroskop

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017118850 2017-08-18
DE102017118850.9 2017-08-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019034751A1 true WO2019034751A1 (de) 2019-02-21

Family

ID=63294215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/072270 Ceased WO2019034751A1 (de) 2017-08-18 2018-08-16 Mikroskopieanordnung mit mikroskopsystem und haltevorrichtung sowie verfahren zur untersuchung einer probe mit einem mikroskop

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20200233196A1 (de)
DE (1) DE112018004213A5 (de)
WO (1) WO2019034751A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0651204A (ja) 1992-07-28 1994-02-25 Olympus Optical Co Ltd システム顕微鏡
DE19832319A1 (de) 1997-08-27 1999-03-04 Nikon Corp Umgekehrtes Mikroskop
US20040223213A1 (en) 2003-04-25 2004-11-11 Hiroya Fukuyama Microscopic observing apparatus and probe microscope
US20050187441A1 (en) 2004-01-19 2005-08-25 Kenji Kawasaki Laser-scanning examination apparatus
EP1757969A1 (de) 2005-08-24 2007-02-28 Olympus Corporation Mikroskopbewegungseinheit und Mikroskopgerät
DE102011115944A1 (de) 2011-10-08 2013-04-11 Jenlab Gmbh Flexibles nichtlineares Laserscanning Mikroskop zur nicht-invasiven dreidimensionalen Detektion

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0651204A (ja) 1992-07-28 1994-02-25 Olympus Optical Co Ltd システム顕微鏡
DE19832319A1 (de) 1997-08-27 1999-03-04 Nikon Corp Umgekehrtes Mikroskop
US20040223213A1 (en) 2003-04-25 2004-11-11 Hiroya Fukuyama Microscopic observing apparatus and probe microscope
US20050187441A1 (en) 2004-01-19 2005-08-25 Kenji Kawasaki Laser-scanning examination apparatus
EP1757969A1 (de) 2005-08-24 2007-02-28 Olympus Corporation Mikroskopbewegungseinheit und Mikroskopgerät
DE102011115944A1 (de) 2011-10-08 2013-04-11 Jenlab Gmbh Flexibles nichtlineares Laserscanning Mikroskop zur nicht-invasiven dreidimensionalen Detektion

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DANIEL FLICKINGER ET AL: "MIMMS: A modular, open design microscopy platform for in vivo imaging of neural tissues", 17 November 2010 (2010-11-17), XP055521643, Retrieved from the Internet <URL:https://wiki.janelia.org/wiki/download/attachments/4151694/Flickinger2010_Neuro2010Poster_MIMMS_Rev3c.pdf?version=1&modificationDate=1289977814000&api=v2> [retrieved on 20181106] *
JESSE W. WILSON ET AL: "Comparing in vivo pump-probe and multiphoton fluorescence microscopy of melanoma and pigmented lesions", INTERNATIONAL SOCIETY FOR OPTICAL ENGINEERING, vol. 20, no. 5, 21 November 2014 (2014-11-21), PO Box 10 Bellingham WA 98227-0010 USA, pages 051012, XP055521782, ISSN: 1083-3668, DOI: 10.1117/1.JBO.20.5.051012 *
VOIGT FABIAN F ET AL: "A modular two-photon microscope for simultaneous imaging of distant cortical areas in vivo", PROGRESS IN BIOMEDICAL OPTICS AND IMAGING, SPIE - INTERNATIONAL SOCIETY FOR OPTICAL ENGINEERING, BELLINGHAM, WA, US, vol. 9329, 3 March 2015 (2015-03-03), pages 93292C - 93292C, XP060049212, ISSN: 1605-7422, ISBN: 978-1-5106-0027-0, DOI: 10.1117/12.2076388 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE112018004213A5 (de) 2020-04-30
US20200233196A1 (en) 2020-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1164406B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Beleuchtung eines Objekts
EP2976669B1 (de) Verfahren und optische anordnung zum manipulieren und abbilden einer mikroskopischen probe
EP2535754B1 (de) Abtastmikroskop und Verfahren zur lichtmikroskopischen Abbildung eines Objektes
DE102011000835C5 (de) Abtastmikroskop und Verfahren zur lichtmikroskopischen Abbildung eines Objektes
DE10140402B4 (de) Bildumkehrsystem, Ophthalmoskopie-Vorsatzmodul und Operationsmikroskop
DE102005013949A1 (de) Scanvorrichtung
DE102011054914A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Beleuchtung einer Probe
EP2408410B1 (de) Lasereinrichtung für die ophthalmologie
EP2452616A1 (de) Beleuchtungseinrichtung sowie Beobachtungseinrichtung
DE10115488A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Beleuchtung eines Objekts
EP3156838A1 (de) Scannerkopf und vorrichtung mit scannerkopf
EP2688458A1 (de) Ophthalmologisches geraet
EP1443853B1 (de) Beleuchtungseinheit zur erzeugung von optischen schnittbildern in transparenten medien, insbesondere im auge
EP2181352A1 (de) Mikroskop mit innenfokussierung
DE102019214929A1 (de) Kompaktes Lichtblattmikroskop
EP1320779A2 (de) Bildumkehrsystem, ophthalmoskopie-vorsatzmodul und operationsmikroskop
DE102014110575B4 (de) Mikroskop und Verfahren zum optischen Untersuchen und/oder Manipulieren einer mikroskopischen Probe
DE112010004624B4 (de) Optische Vorrichtung mit einem Phasenfilter und Rastermikroskop mit einem Phasenfilter
DE4103298A1 (de) Vorrichtung zur abbildung eines objektes
DE102014118025B4 (de) Vorrichtung zur Lichtblattmikroskopie
WO2014060271A1 (de) Vorrichtung zur beleuchtung einer probe mit einem lichtblatt
DE19851240C1 (de) Fluoreszenzmikroskop mit Mehrphotonenanregung
WO2019034751A1 (de) Mikroskopieanordnung mit mikroskopsystem und haltevorrichtung sowie verfahren zur untersuchung einer probe mit einem mikroskop
DE102014012631A1 (de) Augenchirurgiesystem
DE102016120312B3 (de) Verfahren zum Beleuchten von Fokuspositionen objektseitig eines Objektivs eines Mikroskops und Mikroskop

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18758576

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112018004213

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18758576

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1