N-SIM S

High-Speed Super-Resolution Imaging bei 15 fps

Der neue High-Speed Illuminator für strukturierte Beleuchtung von Nikon birgt eine neuartige Technologie für die Modulation der Beleuchtungsgitterstrukturen, um diese schnell und präzise zu orientieren und umzuschalten. Dadurch erreicht das N-SIM S-System ausgezeichnete Aufnahmegeschwindigkeiten (bis zu 15 fps *) und ermöglicht Zeitrafferaufnahmen lebender Zellen und intrazellulärer Dynamik bei Super-Resolution.

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

Live-Cell-Imaging mit der doppelten Auflösung herkömmlicher Lichtmikroskope

Das System N-SIM S nutzt Nikon's neuartige Beleuchtunstechnologie für die SIM-Technik. Durch die Kombination dieser Innovation mit den bekannten Objektiven von Nikon, die eine beispiellose numerische Apertur von 1,49 erreichen, verdoppelt das N-SIM S die räumliche Auflösung herkömmlicher Lichtmikroskopie (auf ungefähr 115 nm*) und ermöglicht eine detaillierte Visualisierung winziger intrazellulärer Strukturen und ihrer Wechselwirkungen.

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

Automatisches Umschalten zwischen SIM- und Beleuchtungsmodi

Die neuartige Technologie des Hochgeschwindigkeits-Illuminators für die strukturierte Beleuchtung ermöglicht nicht nur schnelle Bildaufnahmeraten, sondern auch das automatische Umschalten zwischen den Beleuchtungs-Modi und die automatische Optimierung der Beleuchtungsgitter für verschiedene Wellenlängen und Objektiv-Vergrößerungen. Diese erweiterte Automatisierung lässt schnelles 2-Farben-TIRF-SIM-Imaging zu sowie das Multiplexen verschiedener SIM-Modi. Das Mikroskop N-SIM S realisiert einfach zu bedienende, optimierte Arbeitsabläufe, sei es für Single-Mode- oder multimodale Imaging-Experimente.

Verschiedene Beobachtungsmodi

TIRF-SIM / 2D-SIM-Modus

Im TIRF- und 2D-SIM Modus werden jeweils Super-Resolution 2D-Bilder mit hoher Geschwindigkeit und exzellentem Kontrast aufgenommen. Der TIRF-SIM-Modus verbindet den axialen Auflösungsgewinn der Total Internal Reflection Fluorescence (TIRF) Technik mit der doppelten lateralen Auflösung des 2D-SIM-Modus. Das ermöglicht z.B. über deckglasnahe Bereiche an der Zelloberfläche in vivo die Wechselwirkungen von Vesikeln und Cytoskelettelementen darzustellen.

3D-SIM-Modus

Der 3D-SIM-Modus erzeugt strukturierte Beleuchtungsmuster in drei Dimensionen, um eine zweifache Verbesserung sowohl der lateralen als auch der axialen Auflösung zu erzielen. Zwei Rekonstruktionmethoden - "slice" ("Schnittebene") und "stack" ("Stapel") - stehen zur Verfügung, um die Ergebnisse entsprechend den Gegebenheiten und Prioritäten bei der jeweiligen Anwendung zu optimieren (z. B. Probendicke, Geschwindigkeit der Prozesse usw.). Die "slice"-Rekonstruktion eignet sich für die Aufnahme relativ dünner, lebender Zellbereiche in einer bestimmten Fokusebene, wobei die axiale Ausdehnung der optischen Schnittebene bei 300 nm liegt. Die auf der Gustafsson-Theorie beruhende "stack"-Rekonstruktion eignet sich zur Erfassung von hochaufgelösten Volumendaten, da sie dickere Proben, z.B. Zellkerne mit höherem Kontrast als die "slice"-Rekonstruktion abbilden kann.

Simultane Zwei-Kanal-Bildaufnahmen

• Möglichkeit

Die simultane zwei-Farb Bildaufnahme ist mit dem optionalen Doppel-Kamera Bildaufteiler* und zwei sCMOS-Kameras möglich.

* Hamamatsu Photonics K.K.

Nahtloses Umschalten zwischen Imaging-Techniken bei Experimenten auf verschiedenen Vergrößerungs- und Auflösungsebenen

Ein N-SIM S Super-Resolution Mikroskop ist mit konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie mit dem AX/AX R direkt kombinierbar. Interessierende Bereiche können erst konfokal über ein relativ großes Gesichtsfeld (F.O.V.) und - nach Markierung des gewünschten Detailausschnitts - unmittelbar mit Super-Resolution dargestellt werden. Diese Kombinierbarkeit konfokaler mit Super-Resolution-Mikroskopie begünstigt Untersuchungen, bei denen die Detailinformation in Super-Resolution in den Kontext gesamter Ansichten von Zellen und Geweben zu setzen ist.

Objektive für Super-Resolution-Mikroskopie

Silikonöl-Immersionsobjektive

Mit diesen Objektiven wird hochviskoses Silikonöl als Immersionsmedium verwendet, das einen Brechungsindex hat, der dem von lebenden Zellen sehr nahe kommt. Aufgrund dieser verbesserten Kompatibilität der Brechungsindizes können diese Objektive mehr Photonen einsammeln und realisieren bessere Auflösung, insbesondere dann, wenn Super-Resolution Mikroskopie tiefer in der Probe durchgeführt wird. Die Silikonöl-Objektive weisen eine hervorragende chromatische Aberrationskorrektur und hohe Transmission über einen breiten Wellenlängenbereich auf.

Immersionsobjektive

Die Objektive der Serie SR werden mithilfe der Wellenfrontaberrations-Messtechnologie justiert und überprüft, um eine möglichst geringe asymmetrische Aberration und eine exzellente optische Qualität zu gewährleisten, die für die Super-Resolution Mikroskopie erforderlich ist. Die Objektive der Serie HP sind unempfindlich auch gegenüber relativ hohen Laserleistungen, und zeigen eine verbesserte Korrektur der chromatischen Längsaberration, wodurch die Objektive in beiden Super-Resolution-Systemen N-SIM S- und N-STORM benutzt werden können. Der Korrekturring der AC-Objektive kann mit dem motorisierten Autokorrekturring-Modul für das inverse Mikroskop Ti2-E einfach und präzise eingestellt werden.

Trockenobjektive

Das Mikroskopieren mit N-SIM S ist kompatibel mit Trockenobjektiven und ermöglicht sowohl die Super-Resolution- als auch die konfokale Mikroskopie ohne Objektivwechsel. Die Trockenobjektive mit der relativ geringen Vergrößerung, aber dem größeren Gesichtsfeld ermöglichen hochauflösende Bildaufzeichnung sogar an der Peripherie von Gewebeproben.

* Trockenobjektive unterstützen 2D-SIM und 3D-SIM ("slice"-Rekonstruktion)