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Super-Resolution-Mikroskopsystem

Die herkömmliche Auflösungsgrenze der Live-Cell-Zeitraffer-Bildgebung wird verdoppelt.

Das N-SIM S Super Resolution Mikroskop nutzt ein einzigartiges strukturiertes Hochgeschwindigkeits-Beleuchtungssystem, um Erfassungsgeschwindigkeiten von bis zu 15 fps zu erreichen. Dadurch können schnelle biologische Prozesse mit der doppelten räumlichen Auflösung herkömmlicher Lichtmikroskope (bis zu 115 nm in XY) erfasst werden. Die Kombination des N-SIM S mit einem konfokalen Mikroskop bietet Ihnen die Flexibilität, einen Bereich im konfokalen Bild auszuwählen und in Superauflösung zu wechseln, um den gewünschten Teil des Bereichs in kleinsten Details anzuzeigen.

Download Super-Resolution Brochure (15.87MB)


Hauptmerkmale

High-Speed-Hochauflösungs-Bildgebung bei 15 fps

Das neue High-Speed-Strukturbeleuchtungssystem von Nikon nutzt eine neuartige Mustermodulationstechnologie, um ein schnelles und präzises Umschalten von Beleuchtungsmustern zu erzeugen. Das N-SIM S erreicht unglaubliche Aufnahmegeschwindigkeiten (bis zu 15 fps *) und ermöglicht hochauflösende Zeitrafferaufnahmen lebender Zellen und intrazellulärer Dynamik.

* 2 D-SIM-Modus, 512 x 512 Pixel, 2 ms Belichtungszeit

Endosomen einer mit YFP markierten COS7-Zelle. Die schnelle Bewegung der Endosomen wird mit hoher Auflösung erfasst. Dieses Video zeigt einen Vergleich mit einem Weitfeldbild. 
Bilderfassungsgeschwindigkeit: 6 fps 
 Imaging-Modus: 3D-SIM 
 Bild mit freundlicher Genehmigung von: Yasushi Okada, M.D., Ph.D., Department of Physics, Graduate School of Science, The University of Tokyo

Wachstumskonus von NG108-Zellen, markiert mit GFP-Lifeact für F-Actin. Die Bildung eines Actin-Netzes wird mit hoher Geschwindigkeit erfasst. Dieses Video zeigt einen Vergleich mit einem Weitfeldbild.
Bilderfassungsgeschwindigkeit: 10 fps
Bildgebungsmodus TIRF-SIM
Bild mit freundlicher Genehmigung von: Dr. Minami Tanaka und Kaoru Katoh, The National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)

Histon H2B-GFP exprimierende HeLa-Zelle. Visualisierung von feinen Bewegungen von Chromatin-Domänen an verschiedenen Positionen. Dieses Video zeigt einen Vergleich mit einem Weitfeldbild.
Bilderfassungsgeschwindigkeit: 3,9 fps
Bildgebungsmodus 3D-SIM
Bild mit freundlicher Genehmigung von: Yuko Sato, Ph.D., Cell Biology Center, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology

ER der COS7-Zelle, markiert mit SGFP2-sec61b. Feine Bewegungen der Endoplasmatischen Retikula können visualisiert werden. Dieses Video zeigt einen Vergleich mit einem Weitfeldbild.
Bilderfassungsgeschwindigkeit: 3,9 fps
Bildgebungsmodus 3D-SIM
Bild mit freundlicher Genehmigung von: Ikuo Wada, Ph.D., Department of Cell Science, Institute of Biomedical Science, Fukushima Medical University, Drs. Shizuha Ishiyama and Kaoru Katoh, The National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)


Live-Cell-Imaging mit der doppelten Auflösung herkömmlicher Lichtmikroskope

Der N-SIM S nutzt Nikon's innovativen Ansatz für die Strukturierte Beleuchtung Mikroskopie-Technologie. Durch die Kombination dieser leistungsstarken Technologie mit den bekannten Objektiven von Nikon, die eine beispiellose numerische Apertur von 1,49 erreichen, verdoppelt das N-SIM S die räumliche Auflösung herkömmlicher Lichtmikroskope und ermöglicht eine detaillierte Visualisierung winziger intrazellulärer Strukturen und ihrer wechselwirkenden Funktionen.

* Dieser Wert ist die FWHM-Messung von 100-nm-Kügelchen, die mit einem 488-nm-Laser im 3D-SIM-Modus angeregt wurden. Im TIRF-SIM-Modus werden 86 nm unter Verwendung von 40 nm Kügelchen erreicht, die mit einem 488 nm Laser angeregt werden.

Hochaufgelöstes Bild (3D-SIM)

Konventionelles Weitfeld-Bild

Mikrotubuli in B16 Melanomzelle, markiert mit YFP:
Objektiv: CFI Apochromat TIRF 100x Öl (NA 1.49)
Bildaufnahmegeschwindigkeit: ca. 1,8 sec/Bild (Film)
Rekonstruktionsmethode: Scheibe
Die Aufnahme erfolgte unter der Mitwirkung von: Dr. Yasushi Okada, Laboratory for Cell Polarity Regulation, Quantitative Biology Center, RIKEN

Hochaufgelöstes Bild (3D-SIM)

Konventionelles Weitfeld-Bild

Endoplasmatisches Retikulum (ER) in lebenden, mit GFP markierten HeLa-Zellen
Objektiv: CFI Apochromat TIRF 100x Öl (NA 1.49)
Bildaufnahmegeschwindigkeit: ca. 1,5 sec/Bild (Film)
Rekonstruktionsmethode: Scheibe
Die Aufnahme erfolgte unter der Mitwirkung von: Dr. Ikuo Wada, Institute of Biomedical Sciences, Fukushima Medical University School of Medicine


Automatisches Umschalten zwischen den Beleuchtungsmodi

Neu entwickelte, strukturierte Hochgeschwindigkeits-Beleuchtungstechnologie ermöglicht nicht nur schnelle Erfassungsraten, sondern auch ein automatisches Umschalten zwischen Beleuchtungsmodi und eine automatische Optimierung strukturierter Beleuchtungsmuster für verschiedene Wellenlängen und Vergrößerungen. Diese erweiterte Automatisierung ermöglicht die schnelle 2-Farben-TIRF-SIM-Bildgebung sowie das Multiplexen verschiedener SIM-Modalitäten. Der N-SIM S bietet einfach zu bedienende, optimierte Workflows, sei es für Single-Mode- oder multimodale Imaging-Experimente.


Erlangen größer Bildausschnitte

N-SIM S kann Bilder mit hoher Auflösung mit einem großen Sichtfeld von 66 μm im Quadrat aufnehmen. Dieser größere Bildbereich ermöglicht einen sehr hohen Durchsatz für Anwendungen / Proben, die von größeren Bildausschnitte profitieren, wie z. B. von Neuronen, wodurch der Zeit- und Arbeitsaufwand für die Datenerfassung verringert wird.

Zweifarbige TIRF-SIM-Aufnahme des Wachstumskegels von NG108-Zellen, markiert mit Alexa Fluor ® 488 für F-Actin (grün) und Alexa Fluor ® 555 für Mikrotubuli (orange)
Rekonstruierte Bildgröße: 2048 x 2048 Pixel (66 μm x 66 μm mit einem 100X-Objektiv)
Beispiel mit freundlicher Genehmigung von: Drs. Shizuha Ishiyama and Kaoru Katoh, The National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)


Verschiedene Beobachtungsmodi

TIRF-SIM / 2D-SIM-Modus

Dieser Modus nimmt ultrahochauflösende 2D-Bilder mit hoher Geschwindigkeit und unglaublichem Kontrast auf. Der TIRF-SIM-Modus ermöglicht die Beobachtung der Total Internal Reflection Fluorescence mit der doppelten Auflösung herkömmlicher TIRF-Mikroskope und ermöglicht so ein besseres Verständnis der molekularen Wechselwirkungen an der Zelloberfläche.

TIRF-SIM-Bild

Konventionelles TIRF-Bild

Mit YFP markierte Plasmamembran von B16-Melanomzellen
Objektiv: CFI Apochromat TIRF 100x Öl (NA 1.49)
Die Aufnahme erfolgte unter der Mitwirkung von: Dr. Yasushi Okada, Laboratory for Cell Polarity Regulation, Quantitative Biology Center, RIKEN


3D-SIM-Modus

Der 3D-SIM-Modus erzeugt strukturierte Beleuchtungsmuster in drei Dimensionen, um eine zweifache Verbesserung der lateralen und axialen Auflösung zu erzielen. Zwei Rekonstruktionsmethoden ("slice" und "stack") stehen zur Verfügung, um die Ergebnisse entsprechend den Anforderungen der Anwendung zu optimieren (z. B. Probendicke, Geschwindigkeit usw.). Die Scheibenrekonstruktion eignet sich für die Abbildung lebender Zellen in bestimmten Tiefen, da sie eine axiale hochauflösende Bildgebung mit optischer Schnittführung bei einer Auflösung von 300 nm ermöglicht. Die auf der Gustafsson-Theorie beruhende Stapelrekonstruktion eignet sich zur Erfassung von Volumendaten, da sie dickere Proben mit höherem Kontrast als die Scheibenrekonstruktion abbilden kann.

3D-SIM-Bild

Konventionelles Weitfeld-Bild

Batterio Bacillus subtilis marcato con colorante di membrana Nile Red (rosso), che esprime la proteina della divisione cellulare DivIVA in fusione con GFP (verde).
Il microscopio a super-risoluzione permette una localizzazione accurata della proteina durante la divisione.
Metodo di ricostruzione: slice
Foto per gentile concessione di: Drs. Henrik Strahl e Leendert Hamoen, Centro di Biologia Cellulare Batterica, Università di Newcastle

3D-SIM (Volumenansicht)

Breite: 26,16 μm, Höhe: 27,11 μm, Tiefe: 3,36 µm

3D-SIM (Maximale Projektion)

Cheratinociti di topo con filamenti intermedi cheratinici immunomarcati indirettamente e visualizzati con anticorpi secondari coniugati Alexa Fluor® 488.
Metodo di ricostruzione: stack
Foto per gentile concessione di: Dr. Reinhard Windoffer, RWTH Aachen University

N-SIM S image
Z-stack of 3D-SIM ,19 stps, Z range: 2 μm

Confocal A1R image with 0.4AU Deconvolution
Z-stack ,19 stps, Z range: 2 μm

Sample information: Dendritic spine in mouse hippocampal neuron expressing GFP

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.

Quantitative spine analysis with Z-stack of 3D-SIM, 35 stps, Z range: 4.2 um
Exposure time 100 msec, 120 sec interval
Time-lapse of 11 times
Excitation wavelength 488 nm

Sample information: Dendritic spine in mouse hippocampal neuron expressing GFP

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


Simultane Zwei-Kanal-Bildgebung

  • Möglichkeit

Eine gleichzeitige Zwei-Farben-Bildgebung ist möglich, indem ein optionaler Zwei-Kamera-Bildaufnahmeadapter * und zwei sCMOS-Kameras verwendet werden.

* Andor Technology Ltd.


Nahtloses Umschalten zwischen Bildgebungsmodalitäten für Multi-Scale-Experimente

Das N-SIM S kann gleichzeitig mit einem konfokalen Mikroskop wie dem A1 + kombiniert werden. Ein gewünschter Bereich in einer Probe kann in einem konfokalen Bild mit geringer Vergrößerung / großem FOV spezifiziert werden und durch einfaches Umschalten des Bildgebungsverfahrens in Superauflösung erfasst werden. Die Kombination eines konfokalen Mikroskops mit einem Super-Resolution-System kann eine Methode bereitstellen, um größere Kontextansichten von Super-Resolution-Informationen zu erhalten.

Wählen Sie den Ort, an dem Sie ein SIM-Bild in einem konfokalen Bild aufnehmen möchten

Nehmen Sie das SIM-Bild der ausgewählten Position auf


Silikon-Immersionsobjektive

Silicone immersion objectives

Silikon-Immersionsobjektive verwenden hochviskoses Silikonöl mit einem Brechungsindex, der dem von lebenden Zellen als Immersionsflüssigkeit nahe kommt. Aufgrund dieser verbesserten Brechungsindexkompatibilität können diese Objektive eine verbesserte Photonensammelfähigkeit und -auflösung bereitstellen, wenn eine hochauflösende Abbildung tiefer in der Probe durchgeführt wird. Sie weisen eine hervorragende chromatische Aberrationskorrektur und eine hohe Durchlässigkeit über einen breiten Wellenlängenbereich auf.

CFI SR HP Plan Apochromat Lambda S 100XC Sil

Maushirnabschnitt markiert mit tdTomato exprimierenden Neuronen


Immersionsobjektive

Die Objektive der Serie SR werden mithilfe der Wellenfrontaberrations-Messtechnologie ausgerichtet und inspiziert, um eine möglichst geringe asymmetrische Aberration und eine hervorragende optische Leistung zu gewährleisten, die für die Bildgebung mit hoher Auflösung erforderlich ist. HP-Modellobjektive bieten eine extrem lange Laseranregungsdauer und eine verbesserte Korrektur der axialen chromatischen Aberration, wodurch die Objektive zwischen den N-SIM S- und N-STORM-Systemen ausgetauscht werden müssen. Die AC-Objektive, die den Autokorrekturring des Ti2-E-Mikroskops unterstützen, ermöglichen eine präzise und einfache Einstellung des Korrekturringes.

CFI SR HP Apochromat TIRF 100XC Öl

CFI SR HP Apochromat TIRF 100XAC Öl


Trockene Objektive

Das N-SIM S ist mit Trockenobjektiven kompatibel und ermöglicht sowohl die hochauflösende Bildgebung als auch die konfokale Bildgebung ohne Objektivwechsel. Trockenobjektive mit geringer Vergrößerung und weitem Sichtfeld ermöglichen eine hochauflösende Beobachtung sogar an der Peripherie von Probengeweben.

* Trockene Objektive unterstützen 2D-SIM und 3D-SIM (Scheibenrekonstruktion)