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Sistema de Microscopia de Super-Resolução

Duplicando o limite de resolução convencional de imagens de time lapse em células vivas.

O Microscópio de Super Resolução N-SIM S utiliza um sistema exclusivo de iluminação estruturada de alta velocidade para permitir aquisições de até 15 fps, permitindo que processos biológicos rápidos sejam capturados com o dobro da resolução espacial de microscópios de luz convencionais (até 115nm em XY) . Combinando o N-SIM S e um microscópio confocal, você terá a flexibilidade de selecionar um local na imagem confocal e alternar para super-resolução para visualizar a parte desejada do local em detalhes minuciosos.

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Características principais

Imagens de super-resolução de alta velocidade a 15 fps

O novo sistema de iluminação estruturada de alta velocidade da Nikon, utiliza uma nova tecnologia de modulação de padrões para gerar a troca rápida e precisa de padrões de iluminação. O N-SIM S atinge velocidades de aquisição incríveis (até 15 fps *), permitindo a captura de imagens de super resolução de células vivas e dinâmicas intracelulares.

* 2 modo D-SIM, 512 x 512 pixels, tempo de exposição de 2 ms

Endossomos de uma célula COS7 marcada com YFP. O movimento rápido de endossomos é capturado em alta resolução. Este vídeo mostra uma comparação com uma imagem de campo amplo. 
Velocidade de aquisição de imagem: 6 fps 
 Modo de imagem: 3D-SIM 
 Imagem cortesia de: Yasushi Okada, MD, Ph.D., Departamento de Física, Escola de Pós-Graduação em Ciências, Universidade de Tóquio

Cone de crescimento da célula NG108 marcada com GFP-Lifeact para a F-actina. A formação de uma malha de actina é capturada em alta velocidade. Este vídeo mostra uma comparação com uma imagem de campo amplo.
Velocidade de aquisição de imagem: 10 fps
Modo de imagem: TIRF-SIM
Imagem cortesia de: Drs. Minami Tanaka e Kaoru Katoh, Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada (AIST)

Histona H2B-GFP expressa em célula HeLa. Visualização de movimentos finos de domínios de cromatina em diferentes locais. Este vídeo mostra uma comparação com uma imagem de campo amplo.
Velocidade de aquisição de imagem: 3,9 fps
Modo de imagem: 3D-SIM
Imagem cortesia de: Yuko Sato, Ph.D. e Hiroshi Kimura, Ph.D., Centro de Biologia Celular, Instituto de Pesquisa Inovadora, Instituto de Tecnologia de Tóquio

Retículo endoplasmático de células COS7 marcadas com SGFP2-sec61b. Movimentos finos de retículos endoplasmáticos podem ser visualizados. Este vídeo mostra uma comparação com uma imagem de campo amplo.
Velocidade de aquisição de imagem: 3,9 fps
Modo de imagem: 3D-SIM
Imagem cortesia de: Ikuo Wada, Ph.D., Departamento de Ciência Celular, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade de Medicina de Fukushima, Drs. Shizuha Ishiyama e Kaoru Katoh, Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada (AIST)


Imagens de células vivas com o dobro da resolução de microscópios de luz convencionais

O N-SIM S utiliza a abordagem inovadora da Nikon para a tecnologia de microscopia de iluminação estruturada. Ao emparelhar esta tecnologia poderosa com as objetivas da Nikon, que alcançam uma abertura numérica inigualável de 1,49, o N-SIM S quase duplica (para aproximadamente 115 nm *) a resolução espacial dos microscópios de luz convencionais, permitindo a visualização detalhada de estruturas intracelulares minúsculas e suas funções interativas.

* Este valor é a medição FWHM de 100 nm esferas excitadas com um laser de 488 nm no modo 3D-SIM. No modo TIRF-SIM, 86 nm são obtidos usando esferas de 40 nm excitadas com um laser de 488 nm.

Imagem de super resolução (3D-SIM)

Imagem de campo amplo convencional

Microtúbulos em células de melanoma B16 marcadas com YFP
Objetivo: Óleo CFI Apochromat TIRF 100XC (NA 1.49)
Velocidade de captura de imagem: aproximadamente 1,8 seg / frame (filme)
Método de reconstrução: Fatia
Fotografado com a cooperação de: Dr. Yasushi Okada, Laboratório de Regulação da Polaridade Celular, Centro de Biologia Quantitativa, RIKEN

Imagem de super resolução (3D-SIM)

Imagem de campo amplo convencional

Retículo endoplasmático (ER) em células HeLa vivas rotuladas com GFP
Objetivo: Óleo CFI Apochromat TIRF 100XC (NA 1.49)
Velocidade de captura de imagem: aproximadamente 1,5 seg / frame (filme)
Método de reconstrução: Fatia
Fotografado com a cooperação de: Dr. Ikuo Wada, Instituto de Ciências Biomédicas, Faculdade de Medicina da Universidade de Medicina de Fukushima


Troca automática entre modos de iluminação

A tecnologia de iluminação estruturada de alta velocidade, recentemente desenvolvida, não só permite taxas de aquisição rápidas, mas também troca automática entre modos de iluminação e otimização automatizada de padrões de iluminação estruturada, para diferentes comprimentos de onda e ampliações. Essa automação expandida, permite imagens de TIRF-SIM de 2 cores rápidas, bem como a multiplexação de diferentes modalidades de SIM. O N-SIM S fornece fluxos de trabalho simplificados e fáceis de usar, seja para experimentos de imagem de modo único ou multimodal.


Adquira campos de visão maiores

O N-SIM S pode adquirir imagens de super-resolução com um grande campo de visão de 66 µm quadrados. Essa área de imagem maior permite um rendimento muito alto para aplicações / amostras que se beneficiam de campos de visão maiores, como os neurônios, reduzindo a quantidade de tempo e esforço necessários para obter dados.

Imagem TIRF-SIM de duas cores do cone de crescimento de célula NG108 marcada com Alexa Fluor ® 488 para a F-actina (verde) e Alexa Fluor ® 555 para microtúbulos (laranja)
Tamanho da imagem reconstruída: 2048 x 2048 pixels (66 μm x 66 μm com objetiva de 100X)
Amostra cortesia de: Drs. Shizuha Ishiyama e Kaoru Katoh, Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada (AIST)


Vários modos de observação

Modo TIRF-SIM / 2D-SIM

Este modo captura imagens 2D de super-resolução, em alta velocidade, com contraste incrível. O modo TIRF-SIM permite a observação da Fluorescência de Reflexão Interna Total com o dobro da resolução dos microscópios TIRF convencionais, facilitando uma maior compreensão das interações moleculares na superfície da célula.

Imagem TIRF-SIM

Imagem convencional TIRF

Membrana plasmática de célula de melanoma B16 marcada com YFP
Objetivo: Óleo CFI Apochromat TIRF 100XC (NA 1.49)
Fotografado com a cooperação de: Dr. Yasushi Okada, Laboratório de Regulação da Polaridade Celular, Centro de Biologia Quantitativa, RIKEN


Modo 3D-SIM

O modo 3D-SIM gera padrões de iluminação estruturada em três dimensões para proporcionar uma melhoria de duas vezes nas resoluções lateral e axial. Dois métodos de reconstrução (“fatias” e “pilhas”) estão disponíveis para otimizar os resultados de acordo com os requisitos da aplicação (por exemplo, espessura da amostra, velocidade, etc.). A reconstrução de fatias é adequada para imagens de células vivas em profundidades específicas, pois permite imagens de super-resolução axial com corte óptico na resolução de 300 nm. A reconstrução de pilha, baseada na teoria de Gustafsson, é adequada para a aquisição de dados de volume, pois pode produzir imagens de amostras mais espessas com maior contraste do que a reconstrução de cortes.

Imagem 3D-SIM

Imagem de campo amplo convencional

A bactéria Bacillus subtilis corou com o corante de membrana Nile Red (vermelho) e expressou a proteína de divisão celular DivIVA fundida a GFP (verde).

O microscópio de super-resolução permite a localização precisa da proteína durante a divisão.

Método de reconstrução: Fatia

Fotos cedidas por: Drs. Henrik Strahl e Leendert Hamoen, Centro de Biologia Celular Bacteriana da Universidade de Newcastle

3D-SIM (vista de volume)

Largura: 26,16 μm, altura: 27,11 μm, profundidade: 3,36 μm

3D-SIM (projeção máxima)

Queratinócito de camundongo indiretamente imunomarcado para filamentos intermediários de queratina e visualizado com anticorpos secundários conjugados Alexa Fluor® 488.

Método de reconstrução: Pilha

Foto cedida por: Dr. Reinhard Windoffer, RWTH Aachen University


Imagem simultânea de dois canais

  • option

É possível obter imagens simultâneas em duas cores, utilizando um adaptador opcional de duas câmeras * e duas câmeras sCMOS.

* Andor Technology Ltd.


Alternância perfeita entre as modalidades de aquisição de imagens para experimentos de múltiplas escalas

O N-SIM S pode ser combinado simultaneamente com um microscópio confocal como o A1 +. Um local desejado em uma amostra pode ser especificado em uma imagem confocal com campo de visão de baixa ampliação / grande e adquirida em super-resolução simplesmente trocando o método de imagem. A combinação de um microscópio confocal com um sistema de super-resolução pode fornecer um método para obter maiores visualizações contextuais de informações de super-resolução.

Selecione o local para adquirir uma imagem do SIM em uma imagem confocal

Adquira a imagem do SIM do local selecionado


Objetivas para microscópios de super-resolução

Objetivas de imersão em silicone

As objetivas de imersão em silicone usam óleo de silicone de alta viscosidade com um índice de refração próximo ao das células vivas como um líquido de imersão. Devido a essa compatibilidade aprimorada do índice de refração, esses objetivos podem fornecer recursos aprimorados de coleta de fótons e resolução ao executar imagens de super-resolução mais profundamente na amostra. Eles exibem correção superior de aberração cromática e alta transmitância em uma ampla faixa de comprimentos de onda.

CFI SR HP Plan Apocromático Lambda S 100XC Sil

Seção do cérebro do camundongo marcada com neurônios que expressam tdTomato


Objetivas de imersão

O sistema pode ser configurado com um tipo de imersão em óleo de 100X, que é adequado para a geração de imagens de amostras fixas, ou um tipo de imersão em água de 60X, que é ideal para imagens de células vivas em time lapse.As objetivas do SR são alinhados e inspecionados usando tecnologias de medição de aberração de frente de onda para garantir a aberração assimétrica mais baixa possível e o excelente desempenho óptico requerido para imagens de super-resolução.

Óleo CFI SR HP Apocromática TIRF 100XC

CFI SR HP Apocromática TIRF 100XAC Oil


Objetivo seco

O N-SIM S é compatível com objetivas secas, disponibilizando imagens de super-resolução e imagens confocais sem trocar de lentes. Lentes secas de amplo campo de visão e baixa ampliação permitem a observação em alta resolução mesmo na periferia dos tecidos da amostra.

* Objetivos secos suportam reconstrução de fatia