Over the course of the past decade, tissue clearing methods have reached a high level of sophistication with a wide variety of approaches now available[1][1]. To image large cleared samples, light-sheet microscopes have proven to be ideal due to their excellent optical sectioning capability in

Abstract Rapid advances in tissue clearing protocols have begun to outpace the capabilities of existing microscope objectives: High-resolution imaging inside cm-sized cleared samples is often not possible as it requires multi-immersion objectives with high numerical aperture (NA > 0.7), long working distance (WD > 10 mm) and a large field-of-view (FOV > 1 mm). Here, we introduce a novel mirror-based optical design, the “Schmidt objective”, which meets all these criteria despite containing only two optical elements. It consists of a spherical mirror in contact with the immersion medium and an aspherical correction plate. We showcase a multi-photon variant of a Schmidt objective that reaches NA 1.08 at an refractive index of 1.56 and demonstrate its versatility by imaging fixed samples in a wide range of immersion media ranging from air and water to BABB, DBE, and ECI. In addition, we demonstrate in vivo imaging by recording neuronal activity in larval zebrafish.

Abstract In 2015, we launched the mesoSPIM initiative ( www.mesospim.org ), an open-source project aimed at making light-sheet microscopes for large cleared tissues more accessible. Since then, the demand for imaging larger samples at higher speed and resolution has increased, requiring major improvements in the capabilities of light-sheet microscopy. Here, we introduce the next-generation mesoSPIM (“Benchtop”) with significantly increased field of view, improved resolution, and higher throughput compared to the original version. To this end, we developed a new method for testing objective lenses, enabling us to select detection objectives that are most suitable for light-sheet imaging with modern large-sensor sCMOS cameras (sensor diagonal up to 30 mm). The new mesoSPIM has a spatial resolution down to 1.5 µm laterally and 3.3 µm axially across the entire field of view, a magnification up to 20x, and sample sizes ranging from sub-mm up to multiple centimetres (e.g., a whole mouse), while being compatible with all clearing techniques. The microscope is designed as an open-source high-throughput system with a compact footprint, affordable cost, and assembly instructions aimed at non-experts. The user-friendly control software allows for acquisitions with multiple tiles, channels, and angles at high speed. We demonstrate several applications from neuroscience and developmental biology, as well as a novel use in physics, namely imaging particle tracks in transparent crystals that work as particle detectors.

Cell migration and axon guidance are important steps in the formation of neural circuits. Both steps depend on the interactions between cell surface receptors and molecules on cells along the pathway. In addition to cell-cell adhesion, these molecular interactions provide guidance information. The fine-tuning of cell-cell adhesion is as an important aspect of cell migration, axon guidance, and synapse formation. Here, we show that Endoglycan, a sialomucin, plays a role in axon guidance and cell migration in the central nervous system. In the absence of Endoglycan, commissural axons failed to cross the midline of the spinal cord. In the developing cerebellum, a lack of Endoglycan prevented migration of Purkinje cells and resulted in a stunted growth of the cerebellar lobes. Taken together, these results support the hypothesis that Endoglycan acts as a negative regulator of cell-cell adhesion in both commissural axon guidance and Purkinje cell migration.