Acquisition d'un laser multiphotonique

Le premier faisceau doit être accordable de façon continue entre 680 et 1300 nm. La puissance doit être d’au moins 0.6 W à 700 nm, 1.3 W à 900 nm, 1.1 W à 1000 nm, 0.8 W à 1100 nm, 0.8 W à 1200 nm et 0.6 W à 1300 nm. L’emphase est mise sur la puissance à des longueurs d’onde supérieures à 900 nm, car les pics d’absorption des protéines fluorescentes les plus utilisées en neuroscience y sont situés. À titre d’exemple, les protéines fluorescentes vertes, jaunes et rouges s’excitent à 940, 970 et 1100 nm respectivement. Les impulsions du premier faisceau doivent être brèves, en deçà de 120 fs. Le second faisceau doit être à 1040 nm, avoir une puissance supérieure à 1.5 W et des impulsions de 200 fs et moins. Cette longueur d’onde est idéale pour les marqueurs fluorescents émergents en neuroscience tels tdTomato et mCherry. Le laser doit être muni d’un dispositif automatisé de compensation de la dispersion qui permet d’obtenir des impulsions de durée optimale à l’échantillon d’un microscope et ainsi de maximiser la fluorescence et la profondeur de pénétration. La plage de compensation de la dispersion doit être d’au moins -12 000 fs2 à -40 000 fs2 pour 680 nm, 0 fs2 à -25 000 fs2 pour 800 nm, 0 fs2 à -10 000 fs2 pour 1050 nm et -3 000 fs2 à -8 000 fs2 pour 1300 nm. Cette plage assure une compensation sur la plupart des microscopes multi-photoniques commercialement disponibles. Le laser doit permettre les modalités d’imagerie multiphotonique suivantes : la fluorescence à deux photons (2P), la fluorescence à trois photons (3P), la génération de seconde harmonique (SHG), la génération de troisième harmonique (THG) et le Raman cohérent (CARS). Il est important de noter que le CARS est la plus complexe de ces modalités. En effet, il requiert de modifier substantiellement les deux faisceaux laser avant de les injecter dans le microscope. Les techniques les plus couramment utilisées pour façonner les faisceaux sont la focalisation spectrale et la génération de super-continuum.