Abstract

We present a two-photon microscope that is approximately 2.9 g in mass and 2.0×1.9×1.1 cm3 in size and based on a microelectromechanical systems (MEMS) laser-scanning mirror. The microscope has a focusing motor and a micro-optical assembly composed of four gradient refractive index lenses and a dichroic microprism. Fluorescence is captured without the detected emissions reflecting off the MEMS mirror, by use of separate optical fibers for fluorescence collection and delivery of ultrashort excitation pulses. Using this microscope we imaged neocortical microvasculature and tracked the flow of erythrocytes in live mice.

© 2009 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. F. Helmchen, M. S. Fee, D. W. Tank, and W. Denk, Neuron 31, 903 (2001).
    [CrossRef]
  2. M. E. Llewellyn, R. P. Barretto, S. L. Delp, and M. J. Schnitzer, Nature 454, 784 (2008).
  3. C. L. Hoy, N. J. Durr, P. Chen, W. Piyawattanametha, H. Ra, O. Solgaard, and A. Ben-Yakar, Opt. Express 16, 9996 (2008).
    [CrossRef]
  4. B. A. Flusberg, J. C. Jung, E. D. Cocker, E. P. Anderson, and M. J. Schnitzer, Opt. Lett. 30, 2272 (2005).
    [CrossRef]
  5. W. Göbel, J. N. Kerr, A. Nimmerjahn, and F. Helmchen, Opt. Lett. 29, 2521 (2004).
    [CrossRef]
  6. L. Fu, A. Jain, H. Xie, C. Cranfield, and M. Gu, Opt. Express 14, 1027 (2006).
    [CrossRef]
  7. F. Legare, C. Evans, F. Ganikhanov, and X. S. Xie, Opt. Express 14, 4427 (2006).
    [CrossRef]
  8. C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
    [CrossRef]
  9. C. J. Engelbrecht, R. S. Johnston, E. J. Seibel, and F. Helmchen, Opt. Express 16, 5556 (2008).
    [CrossRef]
  10. M. T. Myaing, D. J. MacDonald, and X. Li, Opt. Lett. 31, 1076 (2006).
    [CrossRef]
  11. R. Le Harzic, M. Weinigel, I. Riemann, K. König, and B. Messerschmidt, Opt. Express 16, 20588 (2008).
    [CrossRef]
  12. J. Sawinski and W. Denk, J. Appl. Phys. 102, 034701 (2007).
    [CrossRef]
  13. H. Bao, J. Allen, R. Pattie, R. Vance, and M. Gu, Opt. Lett. 33, 1333 (2008).
    [CrossRef]
  14. W. Piyawattanametha, R. P. Barretto, T. H. Ko, B. A. Flusberg, E. D. Cocker, H. Ra, D. Lee, O. Solgaard, and M. J. Schnitzer, Opt. Lett. 31, 2018 (2006).
    [CrossRef]
  15. T. M. Liu, M. C. Chan, I. H. Chen, S. H. Chia, and C. K. Sun, Opt. Express 16, 10501 (2008).
    [CrossRef]
  16. W. Jung, S. Tang, D. T. McCormic, T. Xie, Y. C. Ahn, J. Su, I. V. Tomov, T. B. Krasieva, B. J. Tromberg, and Z. Chen, Opt. Lett. 33, 1324 (2008).
    [CrossRef]
  17. W. Göbel, A. Nimmerjahn, and F. Helmchen, Opt. Lett. 29, 1285 (2004).
    [CrossRef]
  18. B. A. Flusberg, A. Nimmerjahn, E. D. Cocker, E. A. Mukamel, R. P. Barretto, T. H. Ko, L. D. Burns, J. C. Jung, and M. J. Schnitzer, Nat. Methods 5, 935 (2008).
    [CrossRef]
  19. D. Kleinfeld, P. P. Mitra, F. Helmchen, and W. Denk, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 15741 (1998).
    [CrossRef]

2008 (9)

2007 (1)

J. Sawinski and W. Denk, J. Appl. Phys. 102, 034701 (2007).
[CrossRef]

2006 (4)

2005 (1)

2004 (2)

2001 (1)

F. Helmchen, M. S. Fee, D. W. Tank, and W. Denk, Neuron 31, 903 (2001).
[CrossRef]

1998 (1)

D. Kleinfeld, P. P. Mitra, F. Helmchen, and W. Denk, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 15741 (1998).
[CrossRef]

Ahn, Y. C.

Allen, J.

Anderson, E. P.

Bao, H.

Barretto, R. P.

M. E. Llewellyn, R. P. Barretto, S. L. Delp, and M. J. Schnitzer, Nature 454, 784 (2008).

B. A. Flusberg, A. Nimmerjahn, E. D. Cocker, E. A. Mukamel, R. P. Barretto, T. H. Ko, L. D. Burns, J. C. Jung, and M. J. Schnitzer, Nat. Methods 5, 935 (2008).
[CrossRef]

W. Piyawattanametha, R. P. Barretto, T. H. Ko, B. A. Flusberg, E. D. Cocker, H. Ra, D. Lee, O. Solgaard, and M. J. Schnitzer, Opt. Lett. 31, 2018 (2006).
[CrossRef]

Ben-Yakar, A.

Burns, L. D.

B. A. Flusberg, A. Nimmerjahn, E. D. Cocker, E. A. Mukamel, R. P. Barretto, T. H. Ko, L. D. Burns, J. C. Jung, and M. J. Schnitzer, Nat. Methods 5, 935 (2008).
[CrossRef]

Chan, M. C.

Chen, I. H.

Chen, P.

Chen, Z.

Chia, S. H.

Cocker, E. D.

Cranfield, C.

Delp, S. L.

M. E. Llewellyn, R. P. Barretto, S. L. Delp, and M. J. Schnitzer, Nature 454, 784 (2008).

Denk, W.

J. Sawinski and W. Denk, J. Appl. Phys. 102, 034701 (2007).
[CrossRef]

F. Helmchen, M. S. Fee, D. W. Tank, and W. Denk, Neuron 31, 903 (2001).
[CrossRef]

D. Kleinfeld, P. P. Mitra, F. Helmchen, and W. Denk, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 15741 (1998).
[CrossRef]

Durr, N. J.

Engelbrecht, C. J.

Evans, C.

Fee, M. S.

F. Helmchen, M. S. Fee, D. W. Tank, and W. Denk, Neuron 31, 903 (2001).
[CrossRef]

Flusberg, B. A.

Freudiger, C. W.

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[CrossRef]

Fu, L.

Ganikhanov, F.

Göbel, W.

Gu, M.

He, C.

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[CrossRef]

Helmchen, F.

Holtom, G. R.

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[CrossRef]

Hoy, C. L.

Jain, A.

Johnston, R. S.

Jung, J. C.

B. A. Flusberg, A. Nimmerjahn, E. D. Cocker, E. A. Mukamel, R. P. Barretto, T. H. Ko, L. D. Burns, J. C. Jung, and M. J. Schnitzer, Nat. Methods 5, 935 (2008).
[CrossRef]

B. A. Flusberg, J. C. Jung, E. D. Cocker, E. P. Anderson, and M. J. Schnitzer, Opt. Lett. 30, 2272 (2005).
[CrossRef]

Jung, W.

Kang, J. X.

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[CrossRef]

Kerr, J. N.

Kleinfeld, D.

D. Kleinfeld, P. P. Mitra, F. Helmchen, and W. Denk, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 15741 (1998).
[CrossRef]

Ko, T. H.

B. A. Flusberg, A. Nimmerjahn, E. D. Cocker, E. A. Mukamel, R. P. Barretto, T. H. Ko, L. D. Burns, J. C. Jung, and M. J. Schnitzer, Nat. Methods 5, 935 (2008).
[CrossRef]

W. Piyawattanametha, R. P. Barretto, T. H. Ko, B. A. Flusberg, E. D. Cocker, H. Ra, D. Lee, O. Solgaard, and M. J. Schnitzer, Opt. Lett. 31, 2018 (2006).
[CrossRef]

König, K.

Krasieva, T. B.

Le Harzic, R.

Lee, D.

Legare, F.

Li, X.

Liu, T. M.

Llewellyn, M. E.

M. E. Llewellyn, R. P. Barretto, S. L. Delp, and M. J. Schnitzer, Nature 454, 784 (2008).

Lu, S.

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[CrossRef]

MacDonald, D. J.

McCormic, D. T.

Messerschmidt, B.

Min, W.

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[CrossRef]

Mitra, P. P.

D. Kleinfeld, P. P. Mitra, F. Helmchen, and W. Denk, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 15741 (1998).
[CrossRef]

Mukamel, E. A.

B. A. Flusberg, A. Nimmerjahn, E. D. Cocker, E. A. Mukamel, R. P. Barretto, T. H. Ko, L. D. Burns, J. C. Jung, and M. J. Schnitzer, Nat. Methods 5, 935 (2008).
[CrossRef]

Myaing, M. T.

Nimmerjahn, A.

B. A. Flusberg, A. Nimmerjahn, E. D. Cocker, E. A. Mukamel, R. P. Barretto, T. H. Ko, L. D. Burns, J. C. Jung, and M. J. Schnitzer, Nat. Methods 5, 935 (2008).
[CrossRef]

W. Göbel, A. Nimmerjahn, and F. Helmchen, Opt. Lett. 29, 1285 (2004).
[CrossRef]

W. Göbel, J. N. Kerr, A. Nimmerjahn, and F. Helmchen, Opt. Lett. 29, 2521 (2004).
[CrossRef]

Pattie, R.

Piyawattanametha, W.

Ra, H.

Riemann, I.

Saar, B. G.

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[CrossRef]

Sawinski, J.

J. Sawinski and W. Denk, J. Appl. Phys. 102, 034701 (2007).
[CrossRef]

Schnitzer, M. J.

M. E. Llewellyn, R. P. Barretto, S. L. Delp, and M. J. Schnitzer, Nature 454, 784 (2008).

B. A. Flusberg, A. Nimmerjahn, E. D. Cocker, E. A. Mukamel, R. P. Barretto, T. H. Ko, L. D. Burns, J. C. Jung, and M. J. Schnitzer, Nat. Methods 5, 935 (2008).
[CrossRef]

W. Piyawattanametha, R. P. Barretto, T. H. Ko, B. A. Flusberg, E. D. Cocker, H. Ra, D. Lee, O. Solgaard, and M. J. Schnitzer, Opt. Lett. 31, 2018 (2006).
[CrossRef]

B. A. Flusberg, J. C. Jung, E. D. Cocker, E. P. Anderson, and M. J. Schnitzer, Opt. Lett. 30, 2272 (2005).
[CrossRef]

Seibel, E. J.

Solgaard, O.

Su, J.

Sun, C. K.

Tang, S.

Tank, D. W.

F. Helmchen, M. S. Fee, D. W. Tank, and W. Denk, Neuron 31, 903 (2001).
[CrossRef]

Tomov, I. V.

Tromberg, B. J.

Tsai, J. C.

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[CrossRef]

Vance, R.

Weinigel, M.

Xie, H.

Xie, T.

Xie, X. S.

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[CrossRef]

F. Legare, C. Evans, F. Ganikhanov, and X. S. Xie, Opt. Express 14, 4427 (2006).
[CrossRef]

J. Appl. Phys. (1)

J. Sawinski and W. Denk, J. Appl. Phys. 102, 034701 (2007).
[CrossRef]

Nat. Methods (1)

B. A. Flusberg, A. Nimmerjahn, E. D. Cocker, E. A. Mukamel, R. P. Barretto, T. H. Ko, L. D. Burns, J. C. Jung, and M. J. Schnitzer, Nat. Methods 5, 935 (2008).
[CrossRef]

Nature (1)

M. E. Llewellyn, R. P. Barretto, S. L. Delp, and M. J. Schnitzer, Nature 454, 784 (2008).

Neuron (1)

F. Helmchen, M. S. Fee, D. W. Tank, and W. Denk, Neuron 31, 903 (2001).
[CrossRef]

Opt. Express (6)

Opt. Lett. (7)

Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1)

D. Kleinfeld, P. P. Mitra, F. Helmchen, and W. Denk, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 15741 (1998).
[CrossRef]

Science (1)

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[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.


Metrics