Объектив Cousa: воздушный объектив с большим рабочим расстоянием для прижизненной многофотонной визуализации

Многофотонная микроскопия позволяет визуализировать флуоресцентные структуры и динамику в глубине рассеивающей ткани и преобразила нейровизуализацию, однако применение этого метода in vivo может быть ограничено механическими и оптическими характеристиками обычных объективов. Объективы с малым рабочим расстоянием могут сталкиваться с компактными хирургическими окнами или другими инструментами, делая визуализацию невозможной. Здесь мы представляем воздушный объектив со сверхбольшим рабочим расстоянием (20 мм), получивший название объектив Cousa. Он оптимизирован для работы в диапазоне длин волн, используемых при многофотонной визуализации, обеспечивает поле зрения площадью более 4 мм² при субмикрометровом латеральном разрешении и совместим с широко применяемыми системами многофотонной визуализации. Такое сочетание характеристик стало возможным благодаря оригинальной механической конструкции, отличающейся большей шириной по сравнению с типичными микроскопическими объективами. Мы приводим полную оптическую схему и сообщаем о характеристиках объектива, включая результаты прижизненной двухфотонной и трехфотонной визуализации у различных видов и в различных экспериментальных препаратах, включая нечеловекообразных приматов. Объектив Cousa может открыть возможности для широкого спектра исследований в нейронауке и за ее пределами.