Mitigating phototoxicity during multiphoton microscopy of live Drosophila embryos in the 1.0-1.2 µm wavelength range.
Mitigating phototoxicity during multiphoton microscopy of live Drosophila embryos in the 1.0-1.2 µm wavelength range.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0104250
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发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Beaurepaire E
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Débarre D;Olivier N;Supatto W;Beaurepaire E
光诱导的毒性是活体胚胎显微成像的一个基本瓶颈。在本文中，在回顾了细胞和组织中的光损伤机制后，我们评估了与活果蝇胚胎点扫描多光子成像相关的照明条件下的光扰动。我们使用 1.0–1.2 µm 范围内的脉冲近红外光激发的胚胎发育过程的三次谐波生成 (THG) 成像。我们研究成像速率、波长和脉冲持续时间对发育的短期和长期扰动的影响，并定义安全成像的标准。我们表明，在多光子成像典型的照明条件下，该系统中的光损伤是通过 2 和/或 3 光子吸收过程并以累积方式产生的。基于此分析，我们得出了通过调整脉冲持续时间和/或成像速率来提高双光子 (2PEF/SHG) 或 THG 成像中的信号损伤比的一般准则。最后，我们报告了原肠胚果蝇胚胎的无标记延时 3D THG 成像，采样适合野生型和突变体胚胎形态发生运动的可视化，以及发育直至孵化的长期多谐波 (THG-SHG) 成像。
Light-induced toxicity is a fundamental bottleneck in microscopic imaging of live embryos. In this article, after a review of photodamage mechanisms in cells and tissues, we assess photo-perturbation under illumination conditions relevant for point-scanning multiphoton imaging of live Drosophila embryos. We use third-harmonic generation (THG) imaging of developmental processes in embryos excited by pulsed near-infrared light in the 1.0–1.2 µm range. We study the influence of imaging rate, wavelength, and pulse duration on the short-term and long-term perturbation of development and define criteria for safe imaging. We show that under illumination conditions typical for multiphoton imaging, photodamage in this system arises through 2- and/or 3-photon absorption processes and in a cumulative manner. Based on this analysis, we derive general guidelines for improving the signal-to-damage ratio in two-photon (2PEF/SHG) or THG imaging by adjusting the pulse duration and/or the imaging rate. Finally, we report label-free time-lapse 3D THG imaging of gastrulating Drosophila embryos with sampling appropriate for the visualisation of morphogenetic movements in wild-type and mutant embryos, and long-term multiharmonic (THG-SHG) imaging of development until hatching.
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影响因子：
3
作者：
Chen, IH;Chu, SW;Lin, BL
通讯作者：
Lin, BL
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作者：
Barad, Y;Eisenberg, H;Silberberg, Y
通讯作者：
Silberberg, Y
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作者：
Ji, Na;Magee, Jeffrey C.;Betzig, Eric
通讯作者：
Betzig, Eric
影响因子：
48
作者：
Donnert, Gerald;Eggeling, Christian;Hell, Stefan W.
通讯作者：
Hell, Stefan W.
DOI：
10.1007/s00417-004-0924-9
发表时间：
2005-02-01
影响因子：
2.7
作者：
Cain, CP;Thomas, RJ;Rockwell, BA
通讯作者：
Rockwell, BA