Sistema di microscopia confocale

Uno sguardo dall’interno Microscopi AX/AX R di fascia alta senza precedenti per soddisfare tutti i ricercatori

Il sistema di microscopio confocale AX/AX R è progettato per consentire a chiunque di personalizzare liberamente in base al proprio utilizzo. Per saperne di più, abbiamo parlato con i responsabili della pianificazione e della progettazione del prodotto sulle storie dietro al modo in cui hanno perseguito l'operatività del software, nonché sui miglioramenti delle prestazioni dell'hardware.

Daisuke Ito, Ph. D.

1a sezione di pianificazione del prodotto
Ufficio marketing
Settore marketing
Business Unit Sanità

Come si è sviluppato questo concetto?

Ito: Stavamo effettuando lo sviluppo concentrandoci principalmente sulle più recenti esigenze di ricerca, ma dopo aver ascoltato gli utenti di microscopi confocali, abbiamo appreso che c'era un'elevata richiesta di prestazioni avanzate che potessero essere utilizzate in modo semplice e conveniente. Di conseguenza, lo sviluppo di AX è iniziato con l'idea di fornire microscopi confocali facili da usare adatti anche per gli utenti alle prime armi, rafforzando al contempo le elevate prestazioni fondamentali* che sono un requisito costante per i ricercatori.

*Riduzione al minimo del danno del campione, supporto per campioni di grandi dimensioni con un ampio campo visivo, miglioramento del volume delle informazioni acquisite e facilità d'uso, ecc.

Wataru Tomosugi

Sezione Promozione del progetto di sviluppo
Dipartimento di sviluppo del sistema
Settore soluzioni tecnologiche
Business Unit Sanità

Tomosugi: Condividendo questa passione, il dipartimento di progettazione si è posto l'obiettivo di "fornire la massima qualità dell'immagine e migliorare l'operatività". Naturalmente, l'alta qualità dell'immagine include anche miglioramenti in termini di velocità, risoluzione, specifiche del campo visivo e qualità del segnale. Con questo in mente, il mio pensiero era che se avessimo dato uno sguardo attento al software, saremmo stati in grado di creare un modello di fascia alta che potesse essere facilmente utilizzato da chiunque, dagli studenti ai professionisti.

Quali sono le caratteristiche di questo prodotto?

Ito: Abbiamo realizzato un sistema di microscopio che offre la flessibilità e la facilità di funzionamento adatte a qualsiasi utente, pur mantenendo le elevate prestazioni ottiche uniche di Nikon. Al fine di soddisfare le esigenze in continua evoluzione e diversificazione, abbiamo rivisto le specifiche da zero, quindi abbiamo lavorato per massimizzare le prestazioni e l'operabilità di base. Oltre a rafforzare le prestazioni in modi come un rapporto S/N notevolmente migliorato per ridurre al minimo la fototossicità, un buon esempio è la facilità di acquisire un gran numero di immagini in breve tempo grazie all '"ampio campo visivo, scansione risonante ad alta velocità, alta S/N", che cattura simultaneamente le interazioni tra le aree durante l'osservazione in un ampio campo visivo. Questa evoluzione rivoluzionaria, che corrisponde alle precedenti generazioni di microscopi A1 HD25 a 10 (X), è stata anche un fattore importante nella denominazione di questo prodotto.

Come ti sei avvicinato al design e qual è stata la tua sfida più grande?

Tomosugi: "Nessun compromesso sul miglioramento della qualità dell'immagine" è stato lo slogan del team di progettazione sin dall'inizio dello sviluppo. Abbiamo recentemente creato un progetto elettrico che sopprime completamente il rumore, identificato i fattori di aberrazione che influenzano il segnale di fluorescenza e imposto valori rigorosamente specificati sulla planarità dello specchio: abbiamo fatto tutto il possibile. Abbiamo prestato molta attenzione a ogni dettaglio, perché è stato anche riscontrato che sottili differenze nello stato di impostazione influenzano la qualità dell'immagine. Con questo in mente, non solo abbiamo migliorato la facilità di configurazione attraverso il design meccanico, ma abbiamo anche rinnovato il software di regolazione.

La preoccupazione più difficile era bilanciare flessibilità e accuratezza nel sistema del microscopio. La lunghezza d'onda rilevata è sempre estremamente accurata indipendentemente dal numero e dai tipi di rivelatori AX combinati per l'uso in ogni particolare applicazione. Ciò è stato ottenuto migliorando la precisione di alimentazione dell'unità di azionamento elettrico e il design ottico senza precedenti.

In che modo Nikon ha lavorato allo sviluppo del software?

Tomosugi: Abbiamo apportato importanti revisioni al design del software, con l'obiettivo di creare una GUI che potesse essere compresa anche a prima vista. Abbiamo ricreato la grafica e il layout più e più volte in base alle richieste di miglioramento dei clienti raccolte dai rappresentanti di vendita in tutto il mondo. L '"impostazione del metodo di rilevamento" unico per il microscopio confocale, che tende ad essere particolarmente complicato, è ora diventato molto facile da capire visivamente.

Hai rinnovato il design esterno?

Tomosugi: Siamo stati molto attenti al design esterno dell'AX. Volevamo una forma e un design che fossero puliti e sofisticati, senza sembrare inaccessibili e che si adattassero a qualsiasi spazio.

Il design è importante perché è qualcosa che le persone incontrano ogni giorno.

Cosa ti aspetti dall'AX sul campo?

Ito: Voglio che i principianti diventino consapevoli del potere di risoluzione dei problemi realizzato dalle elevate prestazioni ottiche di Nikon attraverso il suo funzionamento intuitivo combinato con la qualità dell'immagine, i dati e le prestazioni che superano le aspettative degli utenti. Questo è il motivo per cui questi microscopi confocali sono utilizzati in vari campi come la spiegazione dei meccanismi dei nervi cranici e del cancro, la ricerca sulle cellule staminali, la ricerca sulla scoperta di farmaci, ecc.

Inoltre, possiamo offrire il miglior ambiente e le massime prestazioni per i ricercatori che lavorano in campi all'avanguardia, attraverso sistemi personalizzati per il loro scopo. Ciò significa che i fenomeni biologici che si verificano nella cellula possono essere catturati in modo affidabile da macro a micro.

Tomosugi: Penso che questo microscopio possa portare una nuova consapevolezza della scienza ai ricercatori in una vasta gamma di campi. Spero che l'alta qualità dell'immagine, il sistema ad alta flessibilità e l'operatività semplice e intuitiva dell'AX contribuiranno alla loro ricerca quotidiana.

Che tipo di contributo vedi dare alla società?

Ito: Sarei felice se AX potesse contribuire allo sviluppo della scienza e della tecnologia rendendola più accessibile a quante più persone possibile. Visualizzando e digitalizzando tutti i fenomeni di vita nei settori della scoperta di farmaci, delle biotecnologie, dei cosmetici e degli alimenti, speriamo di contribuire all'evoluzione della sicurezza e della protezione nella medicina e nei prodotti alimentari.

Tomosugi: Di ​​recente sento spesso l'espressione "prove scientifiche", probabilmente a causa dell'influenza della pandemia COVID-19. Vedere per credere quando si tratta degli effetti dell'infezione da virus e della somministrazione di farmaci sul corpo umano. Riteniamo che nuove evidenze scientifiche trovate nelle immagini catturate sfruttando la travolgente potenza totale dell'AX, contribuiranno notevolmente in tutte le aree della società in futuro, in modo che le scoperte importanti non vengano trascurate a prima vista. Inoltre, l'AX implementa già apparecchiature che consentiranno un'ulteriore evoluzione dopo l'installazione. I dettagli non sono ancora stati annunciati, ma è in corso il progetto per fornire un extra valore aggiunto, unico e pratico agli utenti. Attendo con ansia gli aggiornamenti futuri.