ADAPT: Adaptieve en predictieve arbitraire punt-scannende twee foton tomografie

Twee foton (2P) microscopie is ideaal om diep in weefsels en organismen beelden te maken, met een goede subcellulaire axiale resolutie en zonder weefselschade te veroorzaken. Deze voordelen maken 2P-microscopie geschikt voor intravitale beeldvorming, die kan dienen om te onderzoeken hoe neuronale circuits werken in normale omstandigheden en falen bij ziekte. De huidige opnamesnelheid van 2P-microscopie is echter beperkt en laat niet toe neuronale activiteit te filmen aan honderden of duizenden beelden per seconde, zeker niet in drie dimensies (3D). Dit project heeft tot doel de spectro-temporal laser imaging by diffractive excitation (SLIDE) techniek, aan te passen om snelle neuroimaging mogelijk te maken. De specifieke ADAPTaties omvatten: 1/ het verkrijgen van 3D gegevens van gelaagde neuronale structuren op een tijdschaal die overeenkomt met functionele processen; 2/ het ontwikkelen van een speciale infrarood bron voor SLIDE-2P-excitatie van groene genetisch gecodeerde calciumindicatoren; 3/ het corrigeren van golffrontvervormingen en 4/ het introduceren van snel adaptief scannen en samplen. ADAPT combineert expertise in laserfysica (S. Karpf), nanofotonica, niet-lineaire optica (L. Bonacina) en neurogastro-enterologie (P. Vanden Berghe) om deze snelle 3D-beeldvorming te ontwikkelen. Daarna zal die gebruikt worden om activiteitspatronen te visualiseren in het enterisch zenuwstelsel, een zenuwnetwerk, in de darmwand, dat de motiliteit, absorptie en secretie regelt.