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Hochauflösendes Multiphotonen-Konfokalmikroskop

Erstaunlich tief-A1R MP + detektiert dynamische Prozesse in lebenden Organismen auch in sehr tiefliegenden Schichten.

Die konfokalen Multireflex-Mikroskope A1R MP + ermöglichen eine schnellere und schärfere Bildgebung aus tieferen Schichten innerhalb lebender Organismen und erweitern so die Grenzen traditioneller Forschungstechniken in den biologischen Wissenschaften. Sie sind sowohl mit aufrechten als auch mit inversen Mikroskopen kompatibel und bieten optimale Multiphotonen-Bildgebungskonfigurationen für die Hirnforschung, andere neurowissenschaftliche Anwendungen und die In-vivo- Bildgebung lebender Proben.

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Hauptmerkmale

In vivo Bildgebung tiefliegender Schichten mit hochempfindlichem GaAsP NDD

Der GaAsP-NDD ist mit GaAsP-PMT ausgestattet, welches ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis und eine höhere Empfindlichkeit als ein Multi-Alkali-PMT aufweist und eine klare Abbildung tieferer Bereiche lebender Proben ermöglicht. Seine Fähigkeit, Bilder mit hohem Signal-Rausch-Verhältnis zu erfassen, ermöglicht eine schnellere Bildgebung und eine bessere Qualität in z-Richtung. Seine hohe Empfindlichkeit ermöglicht die Erfassung von Fluoreszenzsignalen mit weniger Laserleistung, was zu weniger Lichtschäden an lebenden Proben führt.

Die Nikon A1R MP + kann mit einer Wellenlänge von 1080 nm sowie einer Wellenlänge von 1300 nm konfiguriert werden, was eine Tiefenabbildung von bis zu 1,4 mm ermöglicht.

Die NDDs befinden sich so nah wie möglich an der Probe, um die maximale Menge an gestreuten Emissionssignalen aus der Tiefe lebender Proben zu erkennen. Eine Kombination von episkopischen und diaskopischen GaAsP-NDDs für das aufrechte Ni-E / FN1-Mikroskop ermöglicht die Erfassung von Bildern mit hellem und hohem Signal-Rausch-Verhältnis, indem sowohl reflektierte als auch transmittierte Fluoreszenzsignale detektiert werden.

4-Kanal Episkop GaAsP NDD

4-Kanal Diaskopie GaAsP NDD


Aufnahme von tiefliegenden Hirnschichten in in vivo Maus mit GaAsP NDD bei 1300 nm Wellenlänge

Die Hirnrinde einer narkotisierten YFP-H-Maus (4 Wochen alt) wurde mithilfe der offenen Schädel-Methode untersucht. Visualisierung aller pyramidenförmigen Nervenzellen der Schicht V und der tieferliegenden hippokampalen Neuronen. 3-dimensionale Aufnahme der hippokampalen Dendriten bis zu 1,4 mm tief im Gehirn.

Aufgenommen mit episkopischem GaAsP NDD für 1300 nm und CFI75 Apochromat 25XC W 1300 Objektiv (NA 1,10, WD 2,0 mm)

Anregungswellenlänge: 1040 nm

① Pyramidenzellen in Schicht V

② Weiße Substanz

③ Alveus

④ Hippocampus Pyramidenzellen

⑤ Hippocampus 3D-Zoombild

Mit freundlicher Genehmigung: Dr. Ryosuke Kawakami, Dr. Terumasa Hibi und Dr. Tomomi Nemoto, Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University


Simultane Bildgebung mit Zweiwellenlängen-IR-Laseranregung

Die A1R HD MP + sind für Systeme verfügbar, die mit der simultanen Zwei-Wellenlängen-IR-Laseranregung kompatibel sind.

Die Kombination des Systems mit einem Femtosekunden-IR-Pulslaser mit gleichzeitigem Ausgang von zwei Wellenlängen (einstellbare Hauptleistung von 700 - 1300 nm und feste Zusatzleistung von 1040 nm) ermöglicht die gleichzeitige Anregung und Abbildung zweier unterschiedlicher Farbstoffe in tiefen Schichten von lebenden Zellen.

Zwei-WellenlängenSimultan-Anregungsbildgebung eines Zebrafisches

Dreidimensionale Bilder von 1 dpf transgenem Zebrafisch, Tg [h2afv: GFP; EF1α: mCherry-zGem]. Nach der Züchtung unter der Behandlung von Phenylthioharnstoff (PTU), der die Melaninsynthese inhibiert, wurde der gesamte Körper mit der optischen Klärlösung LUCID-A geklärt. Diese transgene Linie visualisiert proliferierende Zellen und Chromatin mit mCherry (rot) bzw. GFP (grün).

Anregungswellenlänge: 900 nm und 1040 nm

Objektiv: CFI75 Apochromat 25XC W 1300 (NA 1.10, WD 2.0)

Mit freundlicher Genehmigung: Drs. Toshiaki Mochizuki and Ichiro Masai, Developmental Neurobiology Unit, Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University


Seitenansicht des Stammes der transgenen Zebrafischlinie Tg [h2afv: GFP; EF1α: mCherry-CAAX] bei 34 HPF. Nach der Züchtung unter der Behandlung von Phenylthioharnstoff (PTU), der die Melaninsynthese inhibiert, wurde der gesamte Körper mit der optischen Klärlösung LUCID-A geklärt. Diese transgene Linie visualisiert Zellmembran und Chromatin mit mCherry (violett) bzw. GFP (grün). SHG (blau) zeigt Muskelfasern an.

Anregungswellenlänge: 900 nm für SHG, GFP und 1040 nm für mCherry

Objektiv: CFI75 Apochromat 25XC W 1300 (NA 1.10, WD 2.0)

Mit freundlicher Genehmigung: Drs. Toshiaki Mochizuki and Ichiro Masai, Developmental Neurobiology Unit, Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University


Auswählbarer Scankopf ermöglicht eine schnelle und hochwertige Bildgebung

Der A1R HD MP + ist ein Hybrid-Scankopf, der sowohl einen hochauflösenden Galvano-Scanner (nicht resonant) als auch einen Ultrahochgeschwindigkeits-Resonanzscanner enthält. Sein hybrider Scankopf ermöglicht die Bildgebung und Photoaktivierung mit ultraschnellen Geschwindigkeiten, welche für die Aufdeckung von Zelldynamik und Interaktion erforderlich sind. Ein Galvo-Only-Modell (A1 MP +) ist ebenfalls verfügbar. Sowohl der A1R HD MP + als auch der A1 MP + sind in zwei Wellenlängen von 1080 nm und 1300 nm konfigurierbar.


Ultraschnelle und hochauflösende Bildgebung mit dem HD-Resonanz-Scanner

  • A1R MP

Erfassen Sie in vivo Dynamik mit schnellen 720 fps

1D Aufnahme 15,600 lps
2D Aufnahme 720 fps (512 x 16 pixels)
Vollbild-Aufnahme 60 fps (256 x 256 pixels)
30 fps (512 x 512 pixels)
15 fps (1024 x 1024 pixels)

Der resonante Scanner des A1R HD MP + verfügt über eine Ultrahochresonanzfrequenz von 7,8 kHz und ermöglicht so eine ultraschnelle Bildgebung von bis zu 720 fps (512 x 16 Pixel). Das optische Pixeltaktgebersystem von Nikon sorgt für eine stabile, geometrisch korrekte und gleichmäßig ausgeleuchtete Bildgebung auch bei hohen Geschwindigkeiten. Dies ermöglicht die erfolgreiche Visualisierung schneller in vivo Veränderungen, wie beispielsweise Reaktionen in lebenden Organismen, Dynamiken und Zellinteraktionen.

Blutzellen in Blutgefäßen innerhalb eines lebenden Organismus wurden durch einen Femtosekunden-gepulsten IR-Laser mit dem Ultrahochgeschwindigkeits-Resonanz-Scanner des A1R MP + angeregt, und ihre Bewegungen wurden gleichzeitig in drei aufeinanderfolgenden Fluoreszenzbildern mit 30 fps (30 ms) in drei separaten Farbkanälen aufgenommen.

Drei fluoreszierende Sonden werden gleichzeitig angeregt und abgebildet – Kern (blau), Endothel (grün), und Plasma (rot). Der langwellige ultraschnelle Laser reduziert in Kombination mit dem Ultrahochgeschwindigkeits-Resonanz-Scanner effektiv die Lichtschäden und ermöglicht eine zeitaufgelöste Multiphotonen-Bildgebung von Biomolekülen.

Bildauflösung: 512 x 512 Pixel, Bilderfassungsgeschwindigkeit: 30 fps, Objektiv: Wasserimmersionsobjektiv 60x

Mit freundlicher Genehmigung: Dr. Satoshi Nishimura, Center for Molecular Medicine, Jichi Medical University


Hochaufgelöstes 1K-Aufnahme im großen FOV

Der HD-Resonanz-Scanner liefert detailreiche Bilder mit einer maximalen Auflösung von 1024 x 1024 Pixel (15 fps). Die neu entwickelte Sampling-Methode liefert schärfere Bilder in jeder Konfiguration - auch bei niedrigeren Auflösungen. Sein großes Sichtfeld (FOV18) ermöglicht einen höheren Durchsatz in verschiedenen Bildverarbeitungsanwendungen. In Kombination mit den Objektiven mit hoher NA von Nikon kann absolute optische Präzision erreicht werden.

1x zoom (1024 x 1024 pixels)

6x zoom (1024 x 1024 pixels)


In vivo, großes FOV, Zweiphotonen / SHG-Aufnahme von Ca2 + -Oszillationen und Kollagenfasern von lebenden Azinuszellen des Pankreas in einer anästhesierten Maus nach Agonisten-Stimulation. Cyan: SHG-Signale, Grün: GCaMP7.
Muster: GLT1-GCaMP7 Maus (G7NG817)
Mikroskop A1R MP+
Objektiv: CFI Apochromat LWD Lambda S 20XC WI
Mit freundlicher Genehmigung: Frau Yumi Yamanaka, Graduiertenschule für Informationswissenschaft und Technologie, Universität Hokkaido, Dr. Kohei Otomo, , Research Institute of Electronic Sciences, Hokkaido University, Dr. Hajime Hirase, RIKEN RIKEN Brain Science Institute, Dr. Tomomi Nemoto, Research Institute of Electronic Sciences, Hokkaido University


Automatische Laserausrichtung bei Änderung der Multiphotonen-Anregungswellenlänge

Wird die Wellenlänge des Multiphotonen-Lasers oder die Vorkompensation der Gruppengeschwindigkeits-Dispersion geändert, kann sich die Ausrichtung des Laserstrahls an der hinteren Apertur des Objektivs ebenfalls verschieben. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Ausleuchtung im Bild oder zu einer leichten Fehlausrichtung zwischen dem IR und den sichtbaren Laserstrahlen.

Die Überprüfung des IR-Laserstrahls und das Einstellen der Ausrichtung war bislang schwierig. Die automatische Laser-Ausrichtfunktion des Nikon A1R HD MP +, die in der Incident-Optical-Unit für den Multiphotonen-Anregungslichtweg untergebracht ist, maximiert automatisch die Ausrichtung der IR-Laser mit einem einzigen Klick in NIS-Elements C.

(Auto-Laser-Ausrichtung ist im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1300 nm möglich)


Einheitliche Erfassungs- und Analyse-Softwareplattform

Nikons einheitliche Softwareplattform NIS-Elements bietet einen intuitiven Arbeitsablauf für die Multiphotonen-Bildgebung. In Kombination mit den grafischen Programmierwerkzeugen wie JOBS und der Beleuchtungssequenz kann die umfassende Betriebsumgebung vollständig an die jeweiligen Anwendungsanforderungen angepasst werden.