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Yokogawa Spinning Disk Feld Scanning konfokale Systeme

Erweitern Sie die CSU-W1 Spinning Disk Einheit für Super-Resolution-Imaging.

CSU-W1 erweitert für Super-Resolution

  • 2-fach verbesserte Auflösung im Vergleich zur normalen Weitfeld-Fluoreszenzmikroskopie
  • Doppelte Auflösung und optical sectioning in einem System
  • Einfach umschalten vom normalen konfokalen auf den SoRa-Modus

Hauptmerkmale

XY Auflösung bis 120nm

Unter Verwendung einer relativ hohen Nachvergrößerung und durch das Aufbringen von Mikrolinsen wird im Spinning Disk-Modus eine ungefähr 1,4-fache Verbesserung der lateralen Auflösung über die optische Beugungsgrenze hinaus ermöglicht, die durch Dekonvolution auf eine 2-fache Verbesserung gebracht werden kann.

konventionelles Weitfeld

SoRa

SoRa plus Dekonvolution

Zum Vergleich das Weitfeld-Fluoreszenzbild, das Bild aufgenommen mit SoRa mit einer 1,4-fach besseren, und SoRa plus Dekonvolution (CV) mit einer 2-fachen Verbesserung der XY-Auflösung.


Schnelle Bildaufnahme mit "Optical Photon Reassignment" für Super-Resolution

Mit dem SoRa-Verfahren können Super-Resolution Bilder rein optisch, von jeder gängigen Probe und ohne dass man spezielle Präparations- und Färbetechniken anwenden muss aufgenommen werden. Die Bilderzeugung wird lediglich von dem Signal-/Rauschverhältnis, das die Probe liefert und der Belichtungszeit des Detektors limitiert. Somit ist die Aufnahme von Super-Resolution Bildern in Videofrequenz oder sogar schneller möglich.

Bei der konfokalen Mikroskopie gibt es grundsätzlich ein Missverhältnis der axialen Point Spread Function (PSF) und der "effektiven konfokalen PSF" (welche das Produkt aus Anregungs- und Emissions-PSF ist), weil das Emissions-Pinhole in Wirklichkeit nicht infinitesimal klein ist (sonst gäbe es kein Bildsignal). Das Aufbringen von Mikrolinsen auf die Pinhole-Scheibe und die Verwendung einer geeigneten Nachvergrößerung wirkt diesem Missverhältnis entgegen.

Durch die Mikrolinsen wird der Divergenz-Winkel individueller Objektpunkte auf die Pinholes um den Faktor 2 verringert, sodass der (konfokale) Effekt eines infinitesimal kleinen Pinholes quasi imitiert wird, jedoch wird die Signal-Helligkeit nicht beeinträchtigt. Die genaue Beschreibung des SoRa-Verfahrens ist in der angegebenen Publikation von Azuma und Kei ausgeführt.

Referenz: T.Azuma and T.Kei “Super-resolution spinning-disk confocal microscopy using optical photon reassignment” Opt.Express 23, 15003-15011 (2015).

Weitfeld-Fluoreszenzaufnahme

Spinning Disk (50 µm Pinholes)

SoRa

SoRa (DCV)

Vergleich Weitfeld-Fluoreszenzbild mit Spinning-Disk-Mikroskop mit 50μm Pinholes. SoRa-Spinning-Disk unbearbeitetes Bild (SoRa) und SoRa-Spinning-Disk Bild nach Dekonvolution (SoRa DCV).


Das CSU-Wi SoRa ist ein konfokales und Super-Resolution Mikroskop in einem System.

Alle SoRa-Systeme enthalten immer zwei Scheibensätze im Scankopf, die per Software gewechselt werden können: eine Super-Resolution-Scheibe, mit der man auch "normale" konfokale Mikroskopie machen kann, und eine konfokale Standard-Scheibe für konfokale Bilder. Diese elegante Methode bedeutet, dass das CSU-W1 SoRa ein konfokales Feld-Scanning-Spinning-Disk- und ein konfokales Super-Resolution-Mikroskop in einem einzigen System ist.

Konfokal

SoRa DCV


Die Hochleistungsobjektive von Nikon sind "wie geschaffen" für das CSU-W1 SoRa System

SoRa benötigt für die optimale Verbesserung der Auflösung exzellente Objektive mit 60X oder 100X Vergrößerung, denn um optimale, effektive Pixelgrößen für Super-Resolution und Dekonvolution zu realisieren sind die Faktoren der Zwischenvergrößerung von 2,8X für 100X und 4X für 60X perfekt geeignet.

Nikon bietet eine beachtliche Auswahl an ausgezeichneten 60X und 100X Objektiven mit großem Arbeitsabstand, mit hohen numerischen Aperturen, mit Korrekturring, die perfekt zum Imagingkonzept des CSU-Wi SoRa Systems passen.

Motorisierte automatische Korrekturringe und automatische Wasser-Immersions-Spender sind optionale Komponenten auf der Plattform des Nikon inversen Forschungsmikroskops Ti2-E für Langzeituntersuchungen an lebenden Zellen.


Flexible Konfigurationen

Da das CSU-W1 SoRa auf der CSU-W1-Plattform basiert, sind Ein- oder Zwei-Kameraausführungen verfügbar. Über spezielle Adaptionen können weitere Kameras montiert werden. Mit der inversen Mikroskopplattform des Nikon Ti2-E können verschiedene zusätzliche Imaging- und Photomanipulationsverfahren über den LAPP-Illuminator zu individuellen Systemen ausgebaut werden, einschließlich TIRF, Photostimulations-Scanner und -Digital Mirror Devices (DMDs).