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Konfokale Mikroskope

Ein konfokales Mikroskop, das Bilder mit einem Scan-/Gesichtsfeld von 25 mm aufnehmen kann, das ist eine fast doppelt so große Fläche der Probe wie mit herkömmlichen Punkt-Scannern. Das bedeutet: Fast doppelt so viel Bildinformation und Daten bei jedem einzelnen Scan!

Die Bildaufnahme von größeren Proben, wie beispielsweise Gewebe, Organe oder ganze, lebende Modellorganismen kann dadurch optimiert werden, dass man pro Scan größere Präparatbereiche abscannt und die Bildaufnahmegeschwindigkeit erhöht. Das A1 HD25/A1R HD25 schafft das vergleichsweise größte Scan-/Gesichtsfeld (25 mm), wodurch traditionelle Grenzen der konfokalen Mikroskopie überwunden werden.

A1 HD25 Special Site

Download A1 HD25 A1R HD25 Brochure (17.86MB)


Hauptmerkmale

Sehen sie größere Präparatbereiche pro Scan in konfokaler Auflösung

In Kombination mit dem inversen Forschungsmikroskop Ti2-E bietet das Scanfeld des A1 HD25 / A1R HD25 fast die doppelte Größe eines herkömmlichen Scan-/Gesichtsfelds von 18 mm. Das bedeutet, dass mit jedem Scan wesentlich mehr Bildobjekte und -daten gewonnen werden können, weil im Präparat eine fast doppelt so große Fläche erfasst wird.

Das neue 25 mm Scan-/Gesichtsfeld


Für das Zusammenfügen ("stiching") großer Übersichts-Bilder mit hoher Auflösung werden weniger Einzelbilder benötigt

Das große 25-mm-Scan-/Gesichtsfeld des A1 HD25 / A1R HD25 reduziert die erforderliche Anzahl von Bildern für das Zusammenfügen ("stiching") zu großen Bildern und folglich die benötigte Aufnahmezeit. Das steigert Effizienz und Durchsatz beim Aufnehmen großer Probenareale, insbesondere dann, wenn für 3D-Rekonstruktionen große XY-Flächen in vielen Z-Ebenen abzuscannen sind.

Beim Scan-/Gesichtsfeld 25 mm mit A1 HD25 / A1R HD25: insgesamt 24 Bilder

Beim herkömmlichen Scan-/Gesichtsfeld 18 mm: insgesamt 48 Bilder


Erhöhter Bildaufnahmedurchsatz, ohne Beeinträchtigung der Bildauflösung.

Die Kombination des High-Speed Resonanzscanners mit dem großen Scan-/Gesichtsfeld ist ideal für hochauflösende Screening-Assays. Die Aufnahme- und Analysezeiten für mannigfache Proben unter verschiedenen Bedingungen werden erheblich reduziert, ohne dass die Bildauflösung beeinträchtigt wird.

Links: Ein Well im 96-well Platte wird ausgewählt
Rechts: Das große Scan-/Gesichtsfeld ermöglicht die Aufnahme eines kompletten Wells mit einem 4X-Objektiv.

Das große Scan-/Gesichtsfeld ermöglicht die Auswertung größerer Probenbereiche und die Analyse mit hohem Durchsatz.


High-Speed mit hoher Auflösung: der Resonanz-Scanner

  • A1R HD25

High Definition Imaging bis zu 1K x 1K

High-Speed Imaging mit 1024 x 1024 Pixel erzielt hochaufgelöste, qualitativ hochwertige Bilder auch bei geringeren Vergrößerungen.

Vergleich feiner Strukturen in der Übersicht mit 1x- und im Detail mit 6x-Zoom (1024 x 1024 Pixel). 2 mm-Gehirnschnitt einer H-Linien-Maus, Gewebeklärung mit RapiClear1.52, SunJinLab.
Bild mit freundlicher Genehmigung von: : Drs. Ryosuke Kawakami, Kohei Otomo, and Tomomi Nemoto, Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University


Minimierte Phototoxizität für lebende Zellen

Das High-Speed-Imaging mit bis zu 720 fps in Kombination mit dem großen Scan-/Gesichtsfeld erhöht signifikant die Bildaufzeichnungsrate. Diese sehr schnelle Scanning-Methode verkürzt auch die Exponierung der Probe mit Anregungslicht, wodurch Phototoxizität und Photobleaching minimiert werden.

Galvano-Scanner


Resonanz-Scanner

Vergleich des Photobleachings fluoreszierender Proteine ​​zwischen 3D-Zeitrafferaufnahmen mit Galvano- und Resonanz-Scanner. Gefäßsystem im Rumpfbereich einer Zebrafischlarve, die LIFEACT-mCherry (Sonde für F-Aktin) in Endothelzellen exprimiert. Über einen Zeitraum von 15 Stunden wurden alle 30 Minuten mit einem Galvano-Scanner (gemittelt über 2 Bilder) und einem Resonanz-Scanner (gemittelt über 64 Bilder) jeweils 100 Z-Ebenen aufgenommen.
1024 x 512 Pixel, 2-fach Zoom, 100 Z-Stapelbilder
Mit dem Resonanz-Scanner ist das Photobleaching von LIFEACT-mCherry deutlich geringer.
Bilder mit freundlicher Genehmigung von: Shinya Yuge Ph.D., and Shigetomo Fukuhara, Ph.D., Department of Molecular Pathophysiology, Institute of Advanced Medical Sciences, Nippon Medical School


3D-Bildgebung von lebenden Zellen

test

4-D Animation: Sekretion von Granula aus Paneth-Zellen in einem Enteroid als Reaktion auf Zugabe von Carbachol. Aufnahme mit Hochgeschwindigkeits-4D-Lebendzellmikroskopie an Enteroiden. 61 Z-Ebenen (1,98 s / Volumen) über die Zeit; Piezo-Z-Tisch, 1K-Resonanz-Scanner. Die Sekretion einzelner Granula in das Enteroid-Lumen ist in den hochauflösenden 3D-Zeitrafferaufnahmen (= 4-D) deutlich zu sehen.
Grün: Zinpyr-1 (Paneth-Zell Granula), Lila: CellMask TM Deep Red (Plasmamembran)
Anregungswellenlänge: 488 nm, 638 nm Auflösung: 1024 × 512 Pixel. Mit freundlicher Genehmigung von Dr. Yuki Yokoi, Dr. Kiminori Nakamura, Dr. Tokiyoshi Ayabe, Innate immunity Laboratory, Department of Cell Biological Science, Faculty of Advanced Life Science, Graduate School of Life Science, Hokkaido University

Zeitraffer-Movie der Angiogenese in einem lebenden Zebrafisch-Embryo, der LIFEACT-mCherry (Sonde für F-Aktin) und MYR-GFP (Sonde für Plasmamembran) in den Endothelzellen exprimiert. Mit einem Resonanz-Scanner wurden ab der 22. Stunde nach der Befruchtung Zeitrafferaufnahmen in 3D aufgenommen (über 14 Stunden lang, alle 2,5 Minuten, 68 Z-Ebenen, pro Z-Ebene Mittelung von 64 Bildern).
1024 x 1024 Pixel, 2-fach Zoom, 68 Z-Stapelbilder
Eindrucksvolle Visualisierung der dramatischen Aktivität der Filopodien der Endothelzellen im Laufe der Gefäßentwicklung.
Bild mit freundlicher Genehmigung von: Shinya Yuge Ph.D., and Shigetomo Fukuhara, Ph.D., Department of Molecular Pathophysiology, Institute of Advanced Medical Sciences, Nippon Medical School


Herausragende Bildqualität sowohl bei makroskopischer Übersicht als auch bei der Mikro-Feinstrukturdarstellung

Aufnahmen großformatiger Übersichtsbilder sowie Bilder mit hoher Vergrößerung und Detailauflösung sind in schnellem Wechsel mit demselben Mikroskop-System möglich. Das 25-mm-Scan-/Gesichtsfeld des A1 HD25 / A1R HD25 eignet sich exzellent für die Übersichtsdarstellung großer Proben, und mit 1Kx1K-High-Definition-Bildern lässt sich "im Handumdrehen" die Feinstruktur winziger Details darstellen.

Übersichtsbild eines Gehirnschnittes (Marmoset Affe), aufgenommen mit einem CFI Plan Apochromat Lambda 10X Objektiv (Zusammenfügung der einzelnen Scan-Bilder durch "stiching"). Das Detailbild zeigt aus der markierten Region die Dendriten mit dendritischen Dornen und darauf sitzenden Synapsen, aufgenommen mit dem Objektiv CFI SR HP Plan Apochromat Lambda S 100XC Sil (Farbhöhen-Codierung optischer Schnittebenen über eine Z-Distanz von 11 µm).


Hochempfindliche Detektoren stehen zur Auswahl für das Imaging verschiedener Arten von Fluoreszenzmarkierungen

A1-DUG-2 GaAsP-Multidetektoreinheit

Die A1-DUG-2 ist eine 4-Kanal-Detektoreinheit, die mit hochempfindlichen GaAsP-PMTs ausgestattet ist und besonders helle Signale bei minimalem Hintergrundrauschen aufnehmen kann, selbst wenn die Fluoreszenz schwach ist oder die Detektoreinheit mit dem Hochgeschwindigkeits-Resonanz-Scanner verwendet wird.

A1-DUVB-2 GaAsP Spektrale Detektor-Einheit

Die Detektoreinheit A1-DUVB-2 ist mit einem hochempfindlichen GaAsP-PMT ausgestattet und ermöglicht die spektrale konfokale Mikroskopie sowohl mit Galvano- als auch Resonanz-Scanner. Sie ist eine vollständig durchstimmbare Emissionsdetektoreinheit, die zur spektralen Bildgebung mit benutzerdefinierten Emissionsbandbreiten von bis zu 10 nm in der Lage ist. Basierend auf den jeweiligen Anwendungsanforderungen kann zwischen variablem und kontinuierlichem Bandpassmodus ausgewählt werden, in beiden Fällen können die Bilder per Software spektral entmischt werden. Mit einem optionalen, zweiten Emissionsdetektor mit fester Bandbreite ist simultanes Mehrkanal-Imaging möglich.

Der CB-Modus (Continuous Bandpass) ermöglicht spektrales Imaging mit maximal 32 Spektralkanälen (sequenziell).

Im VB-Modus (Variable Bandpass) können maximal 5 benutzerdefinierte, spektrale Emissionskanälen aufgenommen werden (5-fach Farbfluoreszenzbilder, sequenziell).

HeLa-Zellen, mit 5-fach Fluoreszenzmarkierung: Nucleus: DAPI, Vimentin: Alexa Fluor® 488, Lamin: Alexa Fluor® 568, Tubulin: Alexa Fluor® 594, Actin: Alexa Fluor®634. Probe mit freundlicher Genehmigung von: Dr. Tadashi Karashima, Department of Dermatology, Kurume University School of Medicine


A1-DUS-Spektraldetektoreinheit

Der A1-DUS kann Spektralbilder mit einer hohen Wellenlängenauflösung von mindestens 2,5 nm aufnehmen. 32 Kanäle von Fluoreszenzspektren (bis zu einem Wellenlängenbereich von 320 nm) können mit einem einzigen Scan erfasst werden, was eine schnelle Bildgebung mit bis zu 24 fps (512 x 32 Pixel) ermöglicht. Die gleichzeitige Anregung mit bis zu vier Lasern ermöglicht die spektrale Bildgebung über breitere Bänder.

Es trennt die eng überlappenden Spektren von Fluoreszenzmarkierungen genau und eliminiert die Autofluoreszenz. Echtzeit-Entmischung während der Bilderfassung ist für die FRET-Analyse sehr effektiv.

Spektrale und ungemischte Bilder von Fünf-Farben-Fluoreszenz-markierten HeLa-Zellen
Probe mit freundlicher Genehmigung von: Dr. Tadashi Karashima, Department of Dermatology, Kurume University School of Medicine


Die einzigartige V-Filterfunktion mit ihrer Fähigkeit zur filterlosen Intensitätsanpassung ermöglicht die Auswahl beliebiger Spektralbereiche aus 32 Kanälen und die Kombination der Filterfunktion von bis zu vier Filtern, um die optimale Intensität jeder Fluoreszenzsonde zu ermöglichen.


Herausragende optische Technologien unterstützen alle konfokalen Anwendungen

Nikon stellt ein breites Angebot von Objektiven mit hoher NA und unübertroffener optischer Qualität zur Verfügung, um die Grenzen der konfokalen Mikroskopie neu zu definieren. Beispiele sind Silikonöl-Immersionsobjektive für die Darstellung dickerer Regionen in lebenden Zellen (z.B. der Zellkernregion), Objektive mit großem Gesichtsfeld (FOV) und geringer Übersichtsvergrößerung sowie einfach zu benutzende Trockenobjektive. Chromatische Aberrationen sind vom ultravioletten bis zum nahen Infrarotbereich korrigiert, wodurch die exzellente Bildqualität und Auflösung in X, Y und Z bei Mehrfachfluoreszenzmarkierungen erzielt wird.

3D-Animation eines konfokalen Bildstapel-Datensatzes tief im Hippocampus (geklärt mit RapiClear / SunJin Lab und aufgenommen mit CFI Apochromat LWD Lambda S 20XC WI)


High-Speed Live Cell Imaging während Photostimulation-Experimenten mit optionalen Illuminatoren

  • Möglichkeit

Ein neues Illuminatormodul für Photoaktivierung und -stimulation mit Scanspiegelprinzip für die benutzerdefinierte, exakte Umschreibung der Bereiche für die Lichtaktivierung in der Probe ist für das modulare Beleuchtungssystem zum inversen Forschungsmikroskop Ti2 verfügbar (Ti2-LAPP, "Laser Application"). Dieses kann mit dem A1 HD25 / A1R HD25 derart kombiniert werden, dass konfokale Bilder aufgenommen werden, während gleichzeitig eine gewünschte Probenregion mit Licht stimuliert wird. Über ein DMD-Modul ("Digital Mirror Device") können gleichzeitig mehrere Bereiche von Interesse innerhalb benutzerdefinierter Umrissformen stimuliert werden.


Eine einheitliche Bildaufnahme- und -analyse-Softwareplattform

Für die einheitliche Softwareplattform NIS-Elements von Nikon ("Nikon Imaging Software") bietet das Paket NIS-Elements C umfangreiche und intuitive Arbeitsabläufe für die konfokale Mikroskopie. Mit vielen grafischen Programmierwerkzeugen für die Automatisierung von Aufnahme und die Analyse konfokaler Bilder kann jede gewünschte Arbeitsumgebung aus Mikroskop-System und Software für die jeweiligen Anwendungsanforderungen individuell eingerichtet werden.

Die Auflösung mit einem Klick verbessern

Mit einem einzigen Klick können Bilder mit höherer Auflösung erzeugt werden. Die Software bewertet das aufgenommene Bild und ermittelt automatisch die Verarbeitungsparameter, um eine höhere Auflösung zu erreichen. Die einzigartige Bildverarbeitungstechnologie erhöht die Bildauflösung über die eines konventionellen konfokalen Bildes hinaus (die Auflösung kann um das 2,0-fache (XY), das 1,7-fache (Z) verbessert werden).

Image courtesy of: Drs. Yutaro Kashiwagi and Shigeo Okabe, Department of Cellular Neurobiology, Graduate School of Medicine and Faculty of Medicine, The University of Tokyo.


NIS-Elemente HC (High-Content-Analyse)

Mit NIS-Elements HC kann die vollautomatische Aufzeichnung und die Analyse großer Mengen von mehrdimensionalen Bildern mit sehr hohem Informationsgehalt in einfachen, praktischen Schritten und Arbeitsabläufen programmiert werden. Die Software NIS-Elements HC bietet ein schnelles Einrichten umfangreicher experimenteller Setups und die sofortige Darstellung der Messdaten - well für well - während der Bildaufnahme und per Heatmap, für die Echtzeit Trendbeobachtung und weiterführende Analysen.

Das Einrichten der Bildaufnahme-Zyklen

Intensitätsanalyse und -anpassung

Verschiedene Darstellungen der Messergebniss


JOBS

Mit dem Modul JOBS können mühelos individuelle Vorlagen und Muster für komplexe und anwenderspezifische, experimentelle Abläufe und Screening-Routinen erstellt werden, ohne dass erweiterte Kenntnisse in der Datenprogrammierung Voraussetzung sind. Durch geschickte, grafische Unterstützung ermöglicht es JOBS, ausgewählte Kombinationen und Abfolgen eingestellter Parameter und Arbeitsabläufe so festzulegen, dass die automatisierte Bildaufnahme bis hin zur automatisierten Bild- und Datenanalyse als kompletter "JOB" abläuft. Dadurch verbessert JOBS die Effizienz bei der Bedienung des Mikroskop-Systems und reduziert den Zeitaufwand für die Erfassung, Analyse und Auswertung von Daten.

Definieren des Ablaufs für das Aufnehmen der Einzelbilder für das "stiching"

Zusammengefügtes Übersichtsbild von einem Gehirnschnitt (Marmoset Affe), zusammengesetzt aus Bildern, die mit dem Objektiv CFI Plan Apochromat Lambda 10X aufgenommen wurden.


Allgemeine Bildanalyse

NIS-Elements beinhaltet eine riesige Sammlung an automatischen und interaktiven Bildbearbeitungs-, -segmentierungs- und - auswertefunktionen, die jedem Nutzer für seine Anwendung erlaubt, passende Analyse-Routinen zusammenzustellen, mit denen aus seinen Bildern statistische Daten und Auswertungen extrahiert werden können.

Neuronenvermessung

Listenansicht der Messergebnisse