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Sistema de microscopio de súper resolución

Duplicar el límite de resolución convencional en la adquisición de imágenes de lapso de tiempo de células vivas.

El microscopio S Super Resolution de N-SIM utiliza un exclusivo sistema de iluminación estructurada de alta velocidad para alcanzar velocidades de adquisición de hasta 15 fps, permitiendo capturar procesos biológicos rápidos al doble de la resolución espacial de los microscopios ópticos convencionales (hasta 115nm en XY) . La combinación de N-SIM S y un microscopio confocal le brinda la flexibilidad de seleccionar una zona en la imagen confocal y cambiar al modo de súper resolución para ver zona deseada con todo detalle.

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Características principales

Imágenes de súper resolución de alta velocidad a 15 fps

El nuevo sistema de iluminación estructurada de alta velocidad de Nikon utiliza una novedosa tecnología de modulación de patrones para generar una conmutación rápida y precisa de los patrones de iluminación. El N-SIM S logra increíbles velocidades de adquisición (hasta 15 fps *), lo que permite obtener imágenes de lapso de tiempo de súper resolución de células vivas y de dinámica intracelular.

* 2D-SIM, 512 x 512 píxeles, tiempo de exposición de 2 mseg

Endosomas de una célula COS7 marcada con YFP. El movimiento rápido de los endosomas se captura a alta resolución. Este video muestra una comparación con una imagen de campo amplio. 

Velocidad de adquisición de imágenes: 6 fps 

Modo de imagen: 3D-SIM 

Imagen cortesía de: Yasushi Okada, MD, Ph.D., Departamento de Física, Escuela de Graduados de Ciencias, Universidad de Tokio

Cono de crecimiento de la célula NG108 marcado con GFP-Lifeact para F-actina. La formación de una malla de actina se captura a alta velocidad. Este video muestra una comparación con una imagen de campo amplio.
Velocidad de adquisición de imágenes: 10 fps
Modo de imagen: TIRF-SIM
Imagen cortesía de: Drs. Minami Tanaka y Kaoru Katoh, el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada (AIST)

Histona H2B-GFP que expresa la célula HeLa. Visualización de movimientos finos de dominios de cromatina en diferentes ubicaciones. Este video muestra una comparación con una imagen de campo amplio.
Velocidad de adquisición de imágenes: 3.9 fps
Modo de imagen: 3D-SIM
Imagen cortesía de: Yuko Sato, Ph.D. e Hiroshi Kimura, Ph.D., Cell Biology Center, Instituto de Investigación Innovadora, Instituto de Tecnología de Tokio

ER de la célula COS7 marcado con SGFP2-sec61b. Se pueden visualizar movimientos finos de la retícula endoplásmica. Este video muestra una comparación con una imagen de campo amplio.
Velocidad de adquisición de imágenes: 3.9 fps
Modo de imagen: 3D-SIM
Imagen cortesía de: Ikuo Wada, Ph.D., Departamento de Ciencia Celular, Instituto de Ciencias Biomédicas, Universidad Médica de Fukushima, Dres. Shizuha Ishiyama y Kaoru Katoh, el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada (AIST)


Imágenes de células vivas con el doble de resolución que los microscopios ópticos convencionales

El N-SIM S utiliza el enfoque innovador de Nikon para la tecnología de microscopía de iluminación estructurada. Al combinar esta poderosa tecnología con los reconocidos objetivos de Nikon, que logran una apertura numérica incomparable de 1,49, la N-SIM S casi duplica (hasta aproximadamente 115 nm *) la resolución espacial de los microscopios ópticos convencionales, permitiendo la visualización detallada de estructuras intracelulares diminutas y sus funciones interactivas.

* Este valor es la medida FWHM de 100 nm de cuentas excitadas con un láser de 488 nm en modo 3D-SIM. En el modo TIRF-SIM, se logran 86 nm utilizando cuentas de 40 nm excitadas con un láser de 488 nm.

Imagen de súper resolución (3D-SIM)

Imagen de campo amplio convencional

Microtúbulos en células de melanoma B16 marcadas con YFP
Objetivo: CFI Apochromat TIRF 100XC Oil (apertura numérica 1.49)
Velocidad de captura de imágenes: aproximadamente 1.8 segundos / tramo (película)
Método de reconstrucción: Sección
Fotografiado con la cooperación de: Dr. Yasushi Okada, Laboratorio de Regulación de la Polaridad Celular, Centro de Biología Cuantitativa, RIKEN

Imagen de súper resolución (3D-SIM)

Imagen de campo amplio convencional

Retículo endoplásmico (ER) en células HeLa vivas marcadas con GFP
Objetivo: CFI Apochromat TIRF 100XC Oil (apertura numérica 1.49)
Velocidad de captura de imágenes: aproximadamente 1,5 segundos / tramo (película)
Método de reconstrucción: Sección
Fotografiado con la cooperación de: Dr. Ikuo Wada, Instituto de Ciencias Biomédicas, Facultad de Medicina de la Universidad Médica de Fukushima


Cambio automático entre los modos de iluminación

La tecnología de iluminación estructurada de alta velocidad recién desarrollada no sólo permite velocidades de adquisición rápidas, sino también la conmutación automática entre los modos de iluminación y la optimización automática de los patrones de iluminación estructurados para diferentes longitudes de onda y aumentos. Esta automatización ampliada permite una rápida generación de imágenes TIRF-SIM de 2 colores, así como la multiplexación de diferentes modalidades de SIM. El N-SIM S proporciona flujos de trabajo simplificados y fáciles de usar, ya sea para experimentos de imágenes de único modo o multimodales.


Adquirir campos de visión más grandes

N-SIM S puede adquirir imágenes de súper resolución con un gran campo de visión de 66 μm cuadrados. Este área de imágenes más grande permite un rendimiento muy alto para aplicaciones / muestras que se benefician de campos de visión más amplios, como las neuronas, lo que reduce la cantidad de tiempo y el esfuerzo necesarios para obtener datos.

Two-color TIRF-SIM imaging of growth cone of NG108 cell labeled with Alexa Fluor® 488 for F-actin (green) and Alexa Fluor® 555 for microtubules (orange)
Reconstructed image size: 2048 x 2048 pixels (66 μm x 66 μm with a 100X objective)

Muestra cortesía de: Dr. Shizuha Ishiyama y Dr. Kaoru Katoh, Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada (AIST)


Varios modos de observación

Modo TIRF-SIM / 2D-SIM

Este modo captura imágenes bidimensionales de alta resolución a gran velocidad con un contraste increíble. El modo TIRF-SIM permite la observación de reflexión interna total de fluorescencia (TIRF) al doble de la resolución de los microscopios TIRF convencionales, lo que facilita un mayor entendimiento de las interacciones moleculares en la superficie celular.

Imagen TIRF-SIM

Imagen TIRF convencional

Membrana plasmática de células de melanoma B16 marcadas con YFP.
Objetivo: CFI Apochromat TIRF 100XC aceite (NA 1.49)
Fotografiado con la colaboración de: Dr. Yasushi Okada, Laboratorio de regulación de la polaridad celular, Centro de biología cuantitativa, RIKEN


Modo 3D-SIM

El modo 3D-SIM genera patrones de iluminación estructurados en tres dimensiones para ofrecer una mejora de dos veces en las resoluciones laterales y axiales. Se encuentran disponibles dos métodos de reconstrucción ("slice" y "stack") para optimizar los resultados de acuerdo con los requisitos de la aplicación (por ejemplo, grosor de muestra, velocidad, etc.). La reconstrucción de ¨slice es adecuada para obtener imágenes de células vivas a profundidades específicas, ya que permite obtener imágenes de súper resolución axial con secciones ópticas a una resolución de 300 nm. La reconstrucción de ¨stack, basada en la teoría de Gustafsson, es adecuada para la adquisición de datos de volumen, ya que puede obtener imágenes de especímenes más gruesos con mayor contraste que la reconstrucción de ¨slice.

Imagen 3D-SIM

Imagen de campo amplio convencional

Bacillus subtilis bacteria teñida con colorante de membrana Nilo Rojo (rojo), y que expresa la proteína de división celular DivIVA fusionada a GFP (verde).
El microscopio de súper resolución permite la localización precisa de la proteína durante la división.

Método de reconstrucción: Sección
Fotos cortesía de: Drs. Henrik Strahl y Leendert Hamoen, Centro de Biología Celular Bacteriana, Universidad de Newcastle

3D-SIM (vue du volume)

Largeur : 26,16 μm, Hauteur: 27,11 μm, Profondeur: 3,36 μm

3D-SIM (projection maximale)

Queratinocito de ratón indirectamente inmunomarcado para filamentos intermedios de queratina y visualizado con Alexa Fluor® 488 anticuerpos secundarios conjugados.

Método de reconstrucción: "Stack"
Foto cortesía de: Dr. Reinhard Windoffer, RWTH Universidad de Aquisgrán


Imágenes simultáneas de dos canales

  • option

Es posible la creación simultánea de imágenes con dos colores utilizando un adaptador opcional de dos cámaras * y dos cámaras sCMOS.

* Andor Technology Ltd.


Conmutación perfecta entre las modalidades de imágenes para experimentos a múltiples escalas

El N-SIM S se puede combinar simultáneamente con un microscopio confocal como el A1 +. Se puede especificar una zona deseada en una muestra en una imagen confocal de campo de visión grande / bajo aumento y puede adquirirse en modo de súper resolución simplemente cambiando el método de formación de imágenes. La combinación de un microscopio confocal con un sistema de súper resolución puede proporcionar un método para obtener vistas contextuales más amplias de información de súper resolución.

Seleccione la ubicación para adquirir una imagen SIM en una imagen confocal

Adquiera la imagen SIM de la ubicación seleccionada


Objetivos para microscopios de súper resolución

Objetivos de inmersión de silicona

Los objetivos de inmersión en silicona utilizan aceite de silicona de alta viscosidad con un índice de refracción cercano al de las células vivas como líquido de inmersión. Debido a esta compatibilidad mejorada del índice de refracción, estos objetivos pueden proporcionar una mejor capacidad de recolección de fotones y resolución al obtener imágenes de súper-resolución más profundas en la muestra. Presentan corrección de aberración cromática superior y alta transmitancia en un amplio rango de longitudes de onda.

CFI SR HP Plan Apochromat Lambda S 100XC Sil


Objetivos de inmersión

Los objetivos de la serie SR se alinean e inspeccionan utilizando la tecnología de medición de aberración de frente de onda para garantizar una aberración asimétrica lo más baja posible y un rendimiento óptico superior requerido para obtener imágenes de súper resolución. Los objetivos del modelo HP proporcionan una durabilidad de excitación láser de potencia ultra alta y una corrección de aberración cromática axial mejorada, eliminando la necesidad de cambiar objetivos entre los sistemas N-SIM S y N-STORM. Los objetivos de tipo AC que admiten el Collar de Corrección Automática del microscopio Ti2-E permiten un ajuste preciso y fácil del collar de corrección.

Objetivos secos

El N-SIM S es compatible con objetivos secos, lo que hace que las imágenes de súper resolución y las imágenes confocales estén disponibles sin necesidad de cambiar de objetivo. Las lentes secas de bajo aumento y gran campo de visión permiten una observación de alta resolución incluso en la periferia de los tejidos de muestra.

* Los objetivos secos admiten 2D-SIM y 3D-SIM (reconstrucción de sectores)