Mightex Polygon-Serie
Das Funktionsprinzip der DMD-gesteuerten Lichtmustererzeugung
Die Mightex Polygon-Lichtmusterprojektoren nutzen modernste Digital Micromirror Device (DMD)-Technologie, um die gleichzeitige Beleuchtung mehrerer geometrisch präzise definierter Zielregionen in einer Probe zu ermöglichen – entweder durch das Objektiv eines Mikroskops oder auch durch die Nutzung der einzigartigen Mightex-Fasermikroskopsysteme der OASIS-Serie.
Jeder der nahezu eine Million Mikrospiegel des DMD kann mit einer zeitlichen Auflösung von 6,6 kHz individuell angesteuert und zwischen den Zuständen „Ein“ und „Aus“ (± ca. 12° Ablenkung) geschaltet werden. Dadurch werden exakt definierte räumlichen und zeitlichen Lichtreflexionsmustern generiert, die dann über das Objektiv auf die Probe projiziert werden. Das generierte Lichtmuster der Polygons zeichnen sich durch eine herausragende Homogenität im hellen Bereich und einen klaren, durchgängig hohen Kontrast an den Rändern aus – ein Qualitätsmerkmal der DMD-basierter Musterprojektion. Das auf dem DMD generierte Lichtmuster wird dann als kollimierter Lichtstrahl in den Infinity-Pfad des Mikroskopsystems eingekoppelt und über das Objektiv direkt auf die Probe fokussiert.
Die Polygon 1000-Serie
Durch die Verwendung von Standard-Lichtkopplungssystemen (3 mm LLG oder SMA-Ports) bei allen Polygon-Modellen können sowohl von Mightex, als auch eigene LED- oder Laserlichtquellen unkompliziert ins System eingekoppelt werden. Sollten sich die Anforderungen an eine Lichtquelle im Laufe des Experimentes ändern, können die Polygone auch jederzeit umgebaut werden (dazum muss das System eingeschickt werden). Auch hier zeigt sich Mightex im Detail technisch äußerst flexibel und nutzerfreundlich. Durch zwei verschiedene Fronttube-Optionen besteht für jedes System die Wahl zwischen einer höheren räumlichen Auflösung bzw. Intensität oder einer größeren Projektionsfläche, sollte je einer dieser Faktoren für ein Experiment limitierend sein.
Polygon 1000-G
Für den Anschluss einer externen LED- Lichtquelle über einen Standard 3 mm Lichtleiter.
Empfohlener spektraler Eingangsbereich: 350–1000 nm
Polygon 1000-DL
Für den Anschluss eines externen Lasersystems über eine FC/PC- oder SMA-Faser.
Empfohlener spektraler Eingangsbereich: 400–1000 nm.
Polygon 1000-DI
Ermöglicht sowohl die Verbindung eines Lasers über FC/PC-Fasern, als auch die Einkopplung eines 3 mm Lichtleiters für LED-Lichtquellen.
Empfohlener spektraler Eingangsbereich: 400–1000 nm
Polygon 1000-UHC
Ultra High Contrast-Version des Polygon für bestmögliche Hell-Dunkelkontraste (Verhältnis 1:10.000.000) und eine höhere dynamische Intensitätsbandbreite. Kopplung eines Lasers über FC/PC-Faser.
Empfohlener spektraler Eingangsbereich: 400– 1000 nm
Anwendungsbereiche
Mightex Systems ist mit über 700 verkauften Systemen und mehr als » 150 Publikationen weltweiter Marktführer für Lichtmuster-Projektionssysteme. Eine Übersicht der Anwendungsfelder dieser Technologie sehen Sie hier:
Optogenetik
Die Entdeckung von lichtschaltbaren Ionenkanälen, Transportern und cytoplasmatischen Proteinen hat zu einer methodischen Revolution in vielen Bereichen moderner Lebenswissenschaften geführt. Nur durch Belichtung von entsprechend vorbereiteten Zellen, Geweben und Organen mit Licht verschiedener Wellenlängen lassen sich durch diese Methode zelluläre Prozesse völlig kontaktfrei konzertiert steuern und beobachten – und führen zu großem grundlegendem und praktischem Erkenntnisgewinn, aktuell vor allem in den Neurowissenschaften.
Photopharmakologie
Derzeit gibt es eine wachsende Zahl an synthetischen und biologisch hochaktiven Molekülen, die erst durch Belichtung mit einer bestimmten Lichtfarbe und Energie ihre eigentliche biologische Wirkung entfalten. Durch eine räumliche und zeitliche genau kontrollierte Aktivierung dieser photoisomerisierenden Substanzen in einzelnen Zellen oder Geweben können pharmakologische Zusammenhänge (im wahrsten Wortsinne) „in einem neuen Licht“ untersucht und Schritt für Schritt verstanden werden.
„Uncaging“ bioaktiver Moleküle
Im Gegensatz zur Photoisomerisation wird beim Uncaging ein Schutz- oder Hüllmolekül von einer biologisch aktiven Substanz durch zugeführte Lichtenergie abgespalten, was ebenfalls die lokale Vor-Ort-Aktivierung und Administration von Wirkstoffmolekülen zur Folge hat. Es wurden mit dieser Methode bereits Liganden, Second-Messenger, Neurotransmitter und sogar Nukleinsäuren (z. B. Primer zur zellspezifischen Genexpression) erfolgreich raumauflösend appliziert – eine faszinierende wie auch wirkmächtige Erweiterung des molekularen Werkzeugkastens in den modernen Biowissenschaften.
Photokatalytisches Crosslinking und Photopatterning
Durch den Einbau bestimmter molekularer Sequenzen in (Bio-) Polymere können durch gezielte UV-Belichtung strukturelle molekulare Querverbindungen, sog. "Crosslinks" ausgebildet werden. Dies ermöglicht unter anderem, zelluläre Prozesse kontrolliert zu stoppen und in der Interaktion "einzufrieren", um diese im Nachgang zu analysieren oder auch, um Proteine und andere Moleküle raumauflösend an entsprechende Oberflächen zu binden.
Optische Pinzetten (OET)
"Optoelektronische Pinzetten" sind eine nützliche Mikromanipulationsmethode, um schwimmende polare Mikropartikel durch dielektrische Wechselwirkung mit dem elektromagnetischen Feld eines Lichtstrahles kontrolliert zu bewegen oder auch an einem bestimmten Ort festzuhalten. Durch diese Form der kontaktfreien Kraftübertragung sind Anwendungen von einfacher Translokation und Fixation bis hin zu komplexeren molekularen Robotern realisierbar.
Weitere Anwendungsbeispiele
Für die Projektion von Lichtmustern ergeben sich viele Anwendungsmöglichkeiten. Weitere spannende und inspirierende Anwendungen finden Sie hier:
Integration des Polygons in Mikroskope führender Hersteller
Da das vom DMD erzeugte Lichtmuster durch ein Linsensystem als perfekt kollimierter Lichtbündelstrahl ausgegeben wird, erfolgt die Integration des Polygons in das Mikroskop direkt und einfach über den Infinity-Port durch Verwendung präzise gefertigter mechanischer Adapterlösungen. Um vorhandene Beleuchtung an diesem Port beizubehalten, bietet Mightex zudem verschiedene Erweiterungsoptionen an. Passende Adapter sind sowohl für aufrechte als auch inverse Mikroskope und für nahezu alle kommerziell verfügbaren Hersteller, Typen und Modelle erhältlich.
Zusätzlich gibt es die Option, das Polygon auch über C-Mount-Adapter einzukoppeln (z. B. als Zugang über einen Kameraport) oder durch Montage direkt unter dem Objekttisch aufrechter Mikroskope angeboten – für Setups, die über keine freien Ports mehr verfügen oder der räumliche Zugang stark eingeschränkt ist.
Integration in komplexe Setups mit dem PolyEcho
Die PolyEcho-Systeme ermöglichen eine vielseitige und zentralisierte Steuerung anspruchsvoller experimenteller Setups. Die digital/analogen Schnittstellen der PolyEcho-Serie von Mightex werden über USB-C an einen PC angeschlossen und ermöglichen die nahtlose logische Integration aller Mightex-Stimulations- und Bildgebungssysteme in komplexe elektrophysiologische, verhaltensphysiologische oder andere, multiparametrische Versuchsaufbauten. Digitale und analoge Kanäle lassen sich intuitiv über die PolyScan4-Software ansteuern, individuell belegen und konfigurieren und je nach Bedarf logisch gruppieren.
PolyEcho 4-Kanäle
(PEC-CM04-U)
4 TTL-Eingänge,
4 TTL-Ausgänge und
4 analoge Ausgänge
PolyEcho 12-Kanäle
(PEC-CM12-U)
12 TTL-Eingänge,
12 TTL-Ausgänge und
8 analoge Ausgänge
Die Anbindung externer Peripheriegeräte erfolgt über standardisierte BNC-Anschlüsse, wobei sich auch Closed-loop Feedback-Systeme, einschließlich externer Trigger, einfach realisieren lassen.
Lichtmustergenerierung und -projektion mittels intuitiver Software
Die Integration des Polygons in ein Mikroskop-Setup ist in der Regel unkompliziert und schränkt die ursprüngliche Funktionalität des Mikroskops nicht ein. Die intuitive PolyScan4-Software bindet die Lichtmusterprojektoren nahtlos und intuitiv in eine Vielzahl experimenteller Fragestellungen und Setupkonfigurationen ein. Die Erstellung eines freien Lichtstimulationsmusters in der Software ist denkbar einfach: die gewünschten Lichtmuster können direkt mit dem Mauszeiger auf das unterlegte Kamerabild gezeichnet werden und so gezeichnete Bereiche per Klick (oder einem externen Triggersignal) auf die Probe belichtet werden. Möglich sind auch Lichtgradienten, gerasterte Muster, komplexe Bilddateien oder gar Videosequenzen, die durch die Optik des Mikroskops auf die Probe projiziert werden können.
Die proprietäre Software, die akademischen Nutzern kostenlos zur Verfügung gestellt wird, bietet eine einfache und intuitive Nutzeroberfläche zur Kontrolle aller Funktionen und zur experimentellen Einbindung des Polygons. Sie ermöglicht zudem die Kontrolle weiterer Peripheriegeräte wie Kameras, Lichtquellen oder anderer Geräte, beispielsweise zur gezielten Verhaltensbeobachtung, die über TTL synchronisiert angesteuert werden können.
Wir unterstützen Sie gerne!
Einer der größten Vorteile des Mightex-Portfolios ist seine Modularität, Flexibilität und die Austauschbarkeit aller Komponenten. Das macht diese Systeme zu einer zukunftssicheren, wirtschaftlich sinnvollen und vor allem intelligenten und skalierbaren Investition für Ihr Labor. Die Implementierung in ein individuelles Setup erfordert jedoch fundierte Produktkenntnisse sowie eine sorgfältige Zusammenstellung der nötigen mechanischen und optischen Komponenten. Wir unterstützen Sie gerne unter Berücksichtigung Ihrer Anforderungen und Anwendungen bei der Konfiguration Ihres Setups und sorgen dafür, dass am Ende alles nahtlos funktioniert.
Darüber hinaus sind wir ein etablierter, unabhängiger Anbieter von Hochleistungs-LED-Lichtquellen aller führenden Hersteller und bieten gerne attraktive Bundle-Lösungen an – immer mit objektiven Fokus darauf, die beste technische Lösung bereitzustellen und gleichzeitig wirtschaftlich optimal auf Ihre spezifische Anwendung abzustimmen.