Tiefere Einblicke dank konfokaler Mikroskopie im NIR-Spektrum

Die Nahinfrarot-Bildgebung (NIR) ist vollständig in das FV4000 integriert, und alle Detektoren arbeiten auch im NIR-Bereich, so dass sich die Vorteile dieser Bildgebungstechnik optimal nutzen lassen:

• Tiefere Durchdringung von Gewebeproben: NIR-Licht kann tiefer eindringen und streut weniger in biologischem Gewebe, so dass Strukturen tief unter der Oberfläche abgebildet werden können.
• Gesündere Zellen: Da NIR-Licht weniger Energie hat als sichtbares Licht, ist das Risiko von Photodamaging und Photobleaching bei biologischen Proben reduziert.
• Einfachere, komplexe Mehrfarben-Bildgebung: Zur Nutzung der Vorteile von NIR-Fluoreszenzproben können die sechs Spektraldetektoren des Systems mit minimaler Überlappung maximiert werden.
• Besserer Kontrast und mehr Klarheit: Im NIR-Bereich gibt es weniger Autofluoreszenz, was zu kontrastreicheren Bildern führt.
• Branchenführende Spezifikationen für Spitzenforschung: Unser hocheffizientes Volumenphasenhologramm(VPH)-Gitter mit Spalt kann einen Wellenlängenbereich von 400 nm bis 900 nm mit einem minimalen Schritt von 1 nm erfassen, während der Laserkombinator bis zu 10 Laserlinien von 405 nm bis 785 nm parallel ermöglicht.

  
  *Stand März 2023.

• Mit 6 Fluorochromen markierte HeLa-Zellen. Zellkerne (DAPI; blau), Zellmembran (AF488; grün), Zellkernporen (AF561; gelb), Mikrotubuli (Qdot605; magenta), Mitochondrien (MitoTracker DeepRed; cyan), Aktin (AF750 Phalloidin; grau).

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Es wurden insgesamt 77 Vierkanal-XYZ-Positionen (11 × 7) mit einem 1K-Resonanzscanner innerhalb von 16 Minuten aufgenommen, um das zusammengesetzte Bild zu erstellen. Mit einem Galvanometerscanner werden dafür sonst 2 Stunden benötigt. Der koronale Abschnitt des Gehirns einer Maus aus der H-Linie, cyan; DAPI (Zellkerne), grün; YFP (Neuron), gelb; Cy3-Astrozyten, magenta; AlexaFluor 750 (Mikrotubuli). Bildquelle: Takako Kogure und Atsushi Miyawaki, Cell Function Dynamics, RIKEN CBS.

Für tiefere Einblicke mit hochauflösender 3D-Bildgebung

HeLa-Zellsphäroid, markiert mit DAPI (cyan, Zellkerne) und AlexaFluor790 (magenta, Ki-67). Die Abbildung des gesamten Volumens des Sphäroids war mit NIR 785 nm möglich, wohingegen die Betrachtung nur von Zellkernen im Oberflächenbereich mit einem 405 nm-Laser möglich war.

Schnelle und einfache Erfassung von hochauflösenden 3D-Bildern von dicken Proben.

Maximierte Tiefe, Zeit und Bildqualität

• Die größere NIR-Wellenlänge, der große Dynamikbereich und die Empfindlichkeit des SilVIR Detektors ermöglichen eine tiefere Durchdringung in das Gewebe.
• So können tiefer liegende Schichten mit weniger Streuung und Absorption aufgenommen werden, da lichtstreuende Verbindungen wie Melanin und Häm weniger Licht im Spektrum von 700 und 1500 nm absorbieren.
• Der Diodenlaser des FV4000 Systems mit Wellenlängen von 685 nm, 730 nm und 785 nm ermöglicht eine Bildgebung tieferer Schichten als mit Lasern im sichtbaren Spektrum.
• Silikonobjektive mit hoher numerischer Apertur minimieren die sphärische Aberration.
• Silikonöl trocknet bei Raumtemperatur nicht aus und ermöglicht so effizientere Experimente mit Zeitrafferbildern.
• Mithilfe von TruSight Dekonvolution werden beeindruckende 3D-Bilder von dicken Proben erhalten.

Klare Bilder selbst in tiefen Ebenen

Bei Kombination des FV4000 Mikroskops mit unseren Silikon-Immersionsobjektiven lassen sich klare Bilder von Merkmalen und Strukturen auch in tiefen Probenebenen aufnehmen. Silikonöl hat einen ähnlichen Brechungsindex wie Lebendzellen oder Gewebe, wodurch die sphärische Aberration im Vergleich zu Luft, Wasser oder anderen Ölen stark reduziert wird. Dank der geringeren Aberration sind somit kontrastreichere Bilder tieferer Ebenen der Probe möglich. Silikon-Immersionsöl trocknet bei 37 °C nicht aus und ist daher speziell für Langzeit-Zeitrafferaufnahmen hervorragend geeignet.

Beeindruckende, datenreiche Bilder in kürzerer Zeit und mit weniger Aufwand

Erhalten Sie bessere Bilder in kürzerer Zeit und mit weniger Aufwand. Die TruAI Technologie zur Rauschunterdrückung reduziert die bereits rauscharmen Bilder des FV4000 System auf extrem niedrige Werte und liefert beeindruckende, datenreiche Resonanzbilder.

Zur Beschleunigung der Bildanalyse kann ein KI-Modell vorab trainiert werden, sodass das System die Bilddaten automatisch segmentiert. So reduziert sich der Arbeitsaufwand bei diesem oft zeitaufwändigen manuellen Prozesses erheblich. Für schnelle Ergebnisse wird die Analyse dann mittels TruAI Technologie weiter optimiert.

Schnellere und einfachere Bildanalyse

Die Bildanalyse erfordert die Datenextraktion mithilfe von Segmentierungstechniken basierend auf Intensitätsgrenzwerten. Dies kann jedoch zeitaufwändig sein und ist von den Probenbedingungen abhängig.

Die TruAI Bildsegmentierung mit Deep Learning kann die Bildverarbeitung effizienter machen und Probenvariablen für eine genauere Bildanalyse minimieren. Mit der TruAI Bildsegmentierung können auch Fluoreszenzbilder mit sehr schwachem Signal oder Gewebeproben, die mithilfe der einfachen Schwellenwertmethode normalerweise schwer zu extrahieren sind, leistungsstark segmentiert werden.

Das FV4000 Mikroskop ist ein modular aufgebautes System, das ganz einfach je nach Anwendung und Budget konfiguriert werden kann. Falls notwendig, kann das FV4000 Standardmodell zum Beispiel problemlos auf Multiphotonen-Bildgebung umgerüstet werden, indem das MPE-Modul hinzugefügt wird.