Abstract

Two-photon microscopy is a powerful tool for imaging of cells or tissues. However, it presents the drawback of being a laser-scanning technique that involves a long acquisition time for fluorescence-lifetime imaging. Thus it is commonly limited to intensity images that give only indications of the location of fluorophores but do not identify the physicochemical properties and interactions between cells’ components. To protect biological samples from experiments that are too long and to provide a more comprehensive spectroscopic tool we have developed a time-resolved multifocal multiphoton microscope. This setup allows us to speed up the acquisition while retaining the possibility of measuring both intensity and lifetime images of the sample.

© 2004 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. Bewersdorf, R. Pick, and S. H. Hell, Opt. Lett. 23, 655 (1998).
    [CrossRef]
  2. D. N. Fittinghoff, P. W. Wiseman, and J. Squier, Opt. Express 7(8), 273 (2000), http://www.opticsexpress.org .
    [CrossRef]
  3. T. Nielsen, M. Fricke, D. Hellweg, and P. Andresen, J. Microsc. 201, 368 (2001).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. S. Lévêque-Fort, M. P. Fontaine-Aupart, G. Roger, and P. Georges, Proc. SPIE 5139, 173 (2003).
    [CrossRef]
  5. M. Straub and S. H. Hell, Appl. Phys. Lett. 73, 1769 (1998).
    [CrossRef]
  6. A. H. Buist, M. Muller, J. Squier, and G. J. Brakenhoff, J. Microsc. 192, 2176 (1998).
    [CrossRef]
  7. A. Egner and S. H. Hell, J. Opt. Soc. Am. A 17, 1192 (2000).
    [CrossRef]
  8. S. E. D. Webb, Y. Gu, S. Lévêque-Fort, J. Siegel, M. J. Cole, K. Dowling, R. Jones, P. M. W. French, M. A. A. Neil, R. Jukaitis, L. O. D. Sucharov, T. Wilson, and M. J. Lever, Rev. Sci. Instrum. 73, 1898 (2002).
    [CrossRef]

2003

S. Lévêque-Fort, M. P. Fontaine-Aupart, G. Roger, and P. Georges, Proc. SPIE 5139, 173 (2003).
[CrossRef]

2002

S. E. D. Webb, Y. Gu, S. Lévêque-Fort, J. Siegel, M. J. Cole, K. Dowling, R. Jones, P. M. W. French, M. A. A. Neil, R. Jukaitis, L. O. D. Sucharov, T. Wilson, and M. J. Lever, Rev. Sci. Instrum. 73, 1898 (2002).
[CrossRef]

2001

T. Nielsen, M. Fricke, D. Hellweg, and P. Andresen, J. Microsc. 201, 368 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

2000

1998

J. Bewersdorf, R. Pick, and S. H. Hell, Opt. Lett. 23, 655 (1998).
[CrossRef]

M. Straub and S. H. Hell, Appl. Phys. Lett. 73, 1769 (1998).
[CrossRef]

A. H. Buist, M. Muller, J. Squier, and G. J. Brakenhoff, J. Microsc. 192, 2176 (1998).
[CrossRef]

Andresen, P.

T. Nielsen, M. Fricke, D. Hellweg, and P. Andresen, J. Microsc. 201, 368 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Bewersdorf, J.

Brakenhoff, G. J.

A. H. Buist, M. Muller, J. Squier, and G. J. Brakenhoff, J. Microsc. 192, 2176 (1998).
[CrossRef]

Buist, A. H.

A. H. Buist, M. Muller, J. Squier, and G. J. Brakenhoff, J. Microsc. 192, 2176 (1998).
[CrossRef]

Cole, M. J.

S. E. D. Webb, Y. Gu, S. Lévêque-Fort, J. Siegel, M. J. Cole, K. Dowling, R. Jones, P. M. W. French, M. A. A. Neil, R. Jukaitis, L. O. D. Sucharov, T. Wilson, and M. J. Lever, Rev. Sci. Instrum. 73, 1898 (2002).
[CrossRef]

Dowling, K.

S. E. D. Webb, Y. Gu, S. Lévêque-Fort, J. Siegel, M. J. Cole, K. Dowling, R. Jones, P. M. W. French, M. A. A. Neil, R. Jukaitis, L. O. D. Sucharov, T. Wilson, and M. J. Lever, Rev. Sci. Instrum. 73, 1898 (2002).
[CrossRef]

Egner, A.

Fittinghoff, D. N.

Fontaine-Aupart, M. P.

S. Lévêque-Fort, M. P. Fontaine-Aupart, G. Roger, and P. Georges, Proc. SPIE 5139, 173 (2003).
[CrossRef]

French, P. M. W.

S. E. D. Webb, Y. Gu, S. Lévêque-Fort, J. Siegel, M. J. Cole, K. Dowling, R. Jones, P. M. W. French, M. A. A. Neil, R. Jukaitis, L. O. D. Sucharov, T. Wilson, and M. J. Lever, Rev. Sci. Instrum. 73, 1898 (2002).
[CrossRef]

Fricke, M.

T. Nielsen, M. Fricke, D. Hellweg, and P. Andresen, J. Microsc. 201, 368 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Georges, P.

S. Lévêque-Fort, M. P. Fontaine-Aupart, G. Roger, and P. Georges, Proc. SPIE 5139, 173 (2003).
[CrossRef]

Gu, Y.

S. E. D. Webb, Y. Gu, S. Lévêque-Fort, J. Siegel, M. J. Cole, K. Dowling, R. Jones, P. M. W. French, M. A. A. Neil, R. Jukaitis, L. O. D. Sucharov, T. Wilson, and M. J. Lever, Rev. Sci. Instrum. 73, 1898 (2002).
[CrossRef]

Hell, S. H.

Hellweg, D.

T. Nielsen, M. Fricke, D. Hellweg, and P. Andresen, J. Microsc. 201, 368 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Jones, R.

S. E. D. Webb, Y. Gu, S. Lévêque-Fort, J. Siegel, M. J. Cole, K. Dowling, R. Jones, P. M. W. French, M. A. A. Neil, R. Jukaitis, L. O. D. Sucharov, T. Wilson, and M. J. Lever, Rev. Sci. Instrum. 73, 1898 (2002).
[CrossRef]

Jukaitis, R.

S. E. D. Webb, Y. Gu, S. Lévêque-Fort, J. Siegel, M. J. Cole, K. Dowling, R. Jones, P. M. W. French, M. A. A. Neil, R. Jukaitis, L. O. D. Sucharov, T. Wilson, and M. J. Lever, Rev. Sci. Instrum. 73, 1898 (2002).
[CrossRef]

Lévêque-Fort, S.

S. Lévêque-Fort, M. P. Fontaine-Aupart, G. Roger, and P. Georges, Proc. SPIE 5139, 173 (2003).
[CrossRef]

S. E. D. Webb, Y. Gu, S. Lévêque-Fort, J. Siegel, M. J. Cole, K. Dowling, R. Jones, P. M. W. French, M. A. A. Neil, R. Jukaitis, L. O. D. Sucharov, T. Wilson, and M. J. Lever, Rev. Sci. Instrum. 73, 1898 (2002).
[CrossRef]

Lever, M. J.

S. E. D. Webb, Y. Gu, S. Lévêque-Fort, J. Siegel, M. J. Cole, K. Dowling, R. Jones, P. M. W. French, M. A. A. Neil, R. Jukaitis, L. O. D. Sucharov, T. Wilson, and M. J. Lever, Rev. Sci. Instrum. 73, 1898 (2002).
[CrossRef]

Muller, M.

A. H. Buist, M. Muller, J. Squier, and G. J. Brakenhoff, J. Microsc. 192, 2176 (1998).
[CrossRef]

Neil, M. A. A.

S. E. D. Webb, Y. Gu, S. Lévêque-Fort, J. Siegel, M. J. Cole, K. Dowling, R. Jones, P. M. W. French, M. A. A. Neil, R. Jukaitis, L. O. D. Sucharov, T. Wilson, and M. J. Lever, Rev. Sci. Instrum. 73, 1898 (2002).
[CrossRef]

Nielsen, T.

T. Nielsen, M. Fricke, D. Hellweg, and P. Andresen, J. Microsc. 201, 368 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Pick, R.

Roger, G.

S. Lévêque-Fort, M. P. Fontaine-Aupart, G. Roger, and P. Georges, Proc. SPIE 5139, 173 (2003).
[CrossRef]

Siegel, J.

S. E. D. Webb, Y. Gu, S. Lévêque-Fort, J. Siegel, M. J. Cole, K. Dowling, R. Jones, P. M. W. French, M. A. A. Neil, R. Jukaitis, L. O. D. Sucharov, T. Wilson, and M. J. Lever, Rev. Sci. Instrum. 73, 1898 (2002).
[CrossRef]

Squier, J.

D. N. Fittinghoff, P. W. Wiseman, and J. Squier, Opt. Express 7(8), 273 (2000), http://www.opticsexpress.org .
[CrossRef]

A. H. Buist, M. Muller, J. Squier, and G. J. Brakenhoff, J. Microsc. 192, 2176 (1998).
[CrossRef]

Straub, M.

M. Straub and S. H. Hell, Appl. Phys. Lett. 73, 1769 (1998).
[CrossRef]

Sucharov, L. O. D.

S. E. D. Webb, Y. Gu, S. Lévêque-Fort, J. Siegel, M. J. Cole, K. Dowling, R. Jones, P. M. W. French, M. A. A. Neil, R. Jukaitis, L. O. D. Sucharov, T. Wilson, and M. J. Lever, Rev. Sci. Instrum. 73, 1898 (2002).
[CrossRef]

Webb, S. E. D.

S. E. D. Webb, Y. Gu, S. Lévêque-Fort, J. Siegel, M. J. Cole, K. Dowling, R. Jones, P. M. W. French, M. A. A. Neil, R. Jukaitis, L. O. D. Sucharov, T. Wilson, and M. J. Lever, Rev. Sci. Instrum. 73, 1898 (2002).
[CrossRef]

Wilson, T.

S. E. D. Webb, Y. Gu, S. Lévêque-Fort, J. Siegel, M. J. Cole, K. Dowling, R. Jones, P. M. W. French, M. A. A. Neil, R. Jukaitis, L. O. D. Sucharov, T. Wilson, and M. J. Lever, Rev. Sci. Instrum. 73, 1898 (2002).
[CrossRef]

Wiseman, P. W.

Appl. Phys. Lett.

M. Straub and S. H. Hell, Appl. Phys. Lett. 73, 1769 (1998).
[CrossRef]

J. Microsc.

A. H. Buist, M. Muller, J. Squier, and G. J. Brakenhoff, J. Microsc. 192, 2176 (1998).
[CrossRef]

T. Nielsen, M. Fricke, D. Hellweg, and P. Andresen, J. Microsc. 201, 368 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

J. Opt. Soc. Am. A

Opt. Express

Opt. Lett.

Proc. SPIE

S. Lévêque-Fort, M. P. Fontaine-Aupart, G. Roger, and P. Georges, Proc. SPIE 5139, 173 (2003).
[CrossRef]

Rev. Sci. Instrum.

S. E. D. Webb, Y. Gu, S. Lévêque-Fort, J. Siegel, M. J. Cole, K. Dowling, R. Jones, P. M. W. French, M. A. A. Neil, R. Jukaitis, L. O. D. Sucharov, T. Wilson, and M. J. Lever, Rev. Sci. Instrum. 73, 1898 (2002).
[CrossRef]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1
Fig. 1

Schematic of the multifocal beam generator.

Fig. 2
Fig. 2

Experimental setup of the time-resolved multiphoton microscope associated with a wide-field one-photon microscope.

Fig. 3
Fig. 3

Autofluorescence images obtained on a urothelial cell: (a) intensity image under OPE, (b) intensity image under MTPE. Time-gated intensity images (c) 100 ps and (d) 8200 ps after the laser pulse. (e) FLIM under MTPE and (f) one typical fluorescence decay.

Metrics