Olympus ofrece componentes ópticos de campo oscuro de primera calidad, como los objetivos de iris de aceite UPlanFL 60X y 100X. Combinados con un condensador de campo oscuro de unión de aceite, estos objetivos pueden crear imágenes con funciones mejoradas de detección de partículas y una relación señal-ruido mejorada en comparación con la microscopía de luz transmitida estándar. Con todo, las necesidades en rápido aumento del procesamiento de imágenes de investigación a nanoescala han generado una demanda de un mayor rendimiento de campo oscuro.
Introducción a la técnica mejorada de iluminación de campo oscuro
Para responder a esta necesidad, CytoViva introdujo la mejora en la técnica de iluminación de campo oscuro (EDF) en 2005 - Numero de Patente USA 7,542,203, 7,564,623 (2009). Esta técnica mejora el rendimiento de SNR 10 veces más en comparación con las técnicas de procesamiento de imágenes de campo oscuro estándar. Como resultado, mejora drásticamente las capacidades de detección de las entidades de nanoescala.
La iluminación EDF de CytoViva le permite observar entidades de nanoescala de forma rápida y sencilla en una gama de entornos de muestras transparentes y translúcidas en su estado nativo, sin tener que usar marcadores. Esta capacidad se ilustra en la Figura 1 de más abajo. Las imágenes muestran las células de macrófago expuestas a lípidos de baja densidad (LDL) cargados con nanopartículas de oro (AuNPs).
Figura 1a: Imagen de campo oscuro aumentado (60X) de AuNPs de LDL en células de macrófagos
Figura 1b: Zoom digital 4x del área de inserción resaltada de color rojo
Figura 1c: Célula de control
La iluminación de campo oscuro aumentado abre nuevas posibilidades en el procesamiento de imágenes a nanoescala
Esta mejora del rendimiento ha abierto nuevas posibilidades. Permite a los investigadores visualizar ópticamente nanoconstrucciones en diversas matrices de muestras translúcidas con niveles mejorados de claridad y fidelidad. Entre ellas se incluyen:
- Partículas plasmónicas (Au, Ag, Pt) de tan solo 10–20 nm
- Óxidos de metal (TiO2, Fe2O3, ZnO2) de tan solo 20–40 nm
- Partículas poliméricas de tan solo 40–60 nm
- Lípidos de tan solo 40–60 nm
Esta técnica también puede usarse para visualizar fácilmente otras construcciones a nanoescala, como nanotubos de carbono de una o varias paredes. De nuevo, no es necesario realizar marcado ni otras preparaciones especiales en las muestras antes del procesamiento de imágenes. Además, esta técnica puede dominarse fácilmente. Los nuevos usuarios pueden aprender a obtener imágenes de alta calidad en menos de una hora, incluso sin experiencia previa en microscopía.
Iluminación de campo oscuro aumentado: funcionamiento de la técnica
El rendimiento mejorado es el resultado de desviar la trayectoria de luz normal por la base del microscopio. En lugar de ello, el sistema cerrado y la trayectoria de luz dirigen la iluminación directamente al condensador, fijando la geometría de la trayectoria de luz desde la fuente de luz a la hendidura de entrada del condensador (Figura 2a). Esto centra la densidad máxima de fotones en la muestra y permite mejorar el rendimiento de procesamiento de imágenes de SNR. Además, este diseño permite centrar el condensador en el plano de procesamiento de imágenes de la muestra de forma más sencilla y uniforme.
Figura 2a: Trayectoria de luz que pasa por el iluminador de campo oscuro aumentado CytoViva
El diseño EDF también colima la luz que entra en el condensador. Esto reduce la luz dispersa y el ruido de fondo. El resultado es una imagen de campo oscuro optimizada con un rendimiento SNR mejorado en comparación con los condensadores de campo oscuro estándar disponibles comercialmente. El iluminador EDF es compatible con varios microscopios invertidos y verticales de Olympus, como:
El iluminador EDF desarrollado por CytoViva también funciona con varias fuentes de luz que tienen salidas que van de 400 a 2200 nm. Esto incluye las fuentes de luz optimizadas para el procesamiento de imágenes por fluorescencia.
Figura 2b: Iluminador de campo oscuro aumentado CytoViva instalado en un microscopio vertical de Olympus
La técnica de iluminación de campo oscuro aumentado puede usarse en diversas aplicaciones nanorrelacionadas, que van de la energía alternativa a la cosmética. Todas estas aplicaciones tienen sus propios requisitos únicos. No obstante, todas ellas comparten la necesidad de observar ópticamente la formación, funcionalización y ubicación de las nanoconstrucciones en su estado nativo sin marcado, ya que se colocan en varias matrices biológicas y no biológicas. Como podemos ver aquí, un iluminador de campo oscuro aumentado CytoViva combinado con un equipo de microscopía de Olympus es la clave para lograr el éxito en estas aplicaciones desafiantes.
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