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光片成像系統

簡要描述:LCS SPIM光片成像系統,透明化大樣品高速成像的理想方案,LCS-SPIM為透明化樣本成像提供了一種經濟有效的解決方案?;诜浅Mㄓ玫牟季?,高度靈活的升級選項擴展了系統的性能,大地提高了采集速度和光學性能。其緊湊、穩健和無振動設計保證長期高通量實驗中大的穩定性

  • 產品型號:LCS SPIM
  • 廠商性質:代理商
  • 更新時間:2021-08-03
  • 訪  問  量:251

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LCS SPIM光片成像系統:透明化大樣品高速成像的理想方案

LCS-SPIM為透明化樣本成像提供了一種經濟有效的解決方案?;诜浅Mㄓ玫牟季?,高度靈活的升級選項擴展了系統的性能,大地提高了采集速度和光學性能。其緊湊、穩健和無振動設計保證長期高通量實驗中大的穩定性

品牌:德國 LUXENDO

 

LCS SPIM光片成像系統

 

透明化大樣品高速成像的理想方案

 

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產品概述:

LCS-SPIM為透明化樣本成像提供了一種經濟有效的解決方案?;诜浅Mㄓ玫牟季?,高度靈活的升級選項擴展了系統的性能,大地提高了采集速度和光學性能。其緊湊、穩健和無振動設計保證長期高通量實驗中大的穩定性。

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該系統的典型應用包括對大的透明化樣品(例如整個小鼠大腦)進行成像,以顯示完整的神經元和血管網絡。透明化器官或厚組織樣品的顯微鏡檢查在發育生物學研究和癌癥研究中具有高度相關性,例如在研究器官發育、腫瘤結構和腫瘤發生機制等。

 

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小鼠全腦(9mm×14mm×11mm),雙色標記血管和細胞。樣品由韓國IBRO Dr.Yum提供。

 

 

樣品室:

LCS采用石英晶體反應杯,簡化整個樣品安裝程序并且方便清潔和維護,同時可搭配機器人實現無人值守高通量掃描。只需簡單的將樣品放入充滿透明化溶液中,zhuan利壓電履帶式電機,可編程光路,穩定的機身設計,XY方向掃描移動物鏡,而非樣品。這些設計確保即使沒有防震臺也能在高速成像期間避免樣品振動,減少拼接誤差。

可選擇不同長度的石英樣品杯(大樣品杯尺寸為40mm×20mm×20mm,還可根據用戶情況定制特殊尺寸樣品杯),有助于安放大型,環境敏感的樣品。同時支持溶液和標本的折射率(Rl)范圍從1.331.57,確保與各種透明化溶液的兼容性

 

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照明和檢測:

多種可選擇譜線的激光(詳見參數表)通過用于長度和直徑調整的光束整形器后掃描光束而產生光片。兩個尼康4x數值孔徑0.2的空氣物鏡從樣品的相反方向投射出兩個對齊的光片。

檢測光路包括一個奧林巴斯4x數值孔徑0.28的空氣介質物鏡,一個使總倍率在2×和8x的變倍器以及10孔高速濾色片轉盤。穩健的sCMOS相機非常適合于需要高檢測效率、高量化和高速度的實驗。

 

快速成像模式:

*TAGLENS技術,可以通過軸向光照掃描擴展視場(FOV)并減少陰影效應,并實現快速成像。

 

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沒有使用TAGLENS,有效視野受限

 

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使用TAGLENS,照明光束沿X方向運動

 

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拓寬有效視野!

 

 

TAG lens-看樹,也見森林

 

創意的在照明光路上使用可調式聲光折射率透鏡,提供高速軸向變焦能力,可有效擴展掃描視場并減少陰影效應。

※ 極高速掃描(70-100kHz)

※ 有效擴展物鏡焦深

※ 無需機械裝置進行自動聚焦

※ 解決傳統高斯光片必須在光腰厚度和視野之間取舍的問題

※ 提高光束均勻度60%以上(取決于物鏡NA值)

 

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未使用TAG lens(a)和使用TAGlensb)在光片成像中的量化展示。對比發現使用TAG lens之后光片稍微變厚但是在整個視野中更加均勻。圖片也展示了未使用TAG lens(c)和使用TAG Lens(d)之后使用包埋在瓊脂中的熒光小球成像的實拍圖片。所有圖中使用的激光能量完全一致。比例尺為100um。

Duocastella, M., et al., Selectable light-sheet uniformity using tuned axial scanning.Microsc.Res.Tech.2017.

 

 

應用例圖:

 

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成年大鼠腦室下區吻側遷移流起始位置,標記pNestin,pDCX以及Lestin,樣品由日本RIKEN Dr.Hama提供。

 

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透明化癌癥微球,樣品由日本國家癌癥研究所Dr.Tajma提供。

 

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小鼠胚胎整體以及局部成像細節,樣品由日本東北大學Dr.Susaki提供。

 

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小鼠腎部切塊整體及局部成像,樣品由日本東北大學Dr.Susaki提供。

 

LCS還可以通過同時旋轉雙側激光入射角度,消除因為無法完全透明的組織部位引起的陰影,提高終3D圖像的均勻度和結果的準確性。

 

 

LCS參數表:

激光光源

多可以連接6支激光,可選譜線有:405,445,488,515,532,561,594,642,以及685nm;

以上激光譜線功率均為入光纖前40mW;

激光MHz級高消光比高速調制。

照明光路

光路色差校對范圍440-700nm;

通過線光束掃描方式產生光片,掃描速度隨相機曝光時間自動調節;

雙側照明,激發光束直徑可調,光片厚度5-28um;

兩只照明用4X物鏡,數值孔徑:0.2;

可升級到TAG軸向照明掃描,擴展視場并減少陰影效應。

檢測光路

4X物鏡,數值孔徑0.28,工作距離30mm,可對折射率范圍1.33-1.57的標本進行檢測;

3檔定焦中間變倍器,放大系數分別為0.5x、1x2x;

10檔濾光片轉輪,相鄰切換時間50ms;

單張大視野6600um×6600um;

有效分辨率1.1um@500nm;

成像速度:整個小鼠大腦約5分鐘(12mm×12mm×12mm標本);

XY方向通過移動檢測物鏡實現,Z軸方向通過移動高精度壓電式載物臺實現,大程度減少掃描過程中樣品的晃動和位移;

成像檢測器:高速sCMOS相機,2048×2048像素,6.5um每像素,速度:80fps@2048×2048,峰值QE82%;小視野高速度500fps;

兩種曝光模式:全局曝光(global shutter)大程度收集熒光、減少熒光漂白和樣品殺傷;和照明光路同步的卷簾門曝光(roling shutter)大提高成像信噪比,曝光像素寬度可調。

樣品池

可更換石英晶體反應杯,便于從上方進行樣品安裝和維護;

三種不同樣品池尺寸:20mm×20mm×20mm、20mm×20mm×30mm20mm×20mm×40mm(寬×高×長);另外可定制更大尺寸樣品池。

高級成像工作站和軟件系統

系統軟件:

相機常規和線掃模式無縫切換,并可組合定義成像;

即視光層電動精調焦,包括位置,對焦,電動變倍控制;

樣品多三維位置一鍵式定義,儲存找回;

多顏色通道,多三維位置自由組合,多time-lapse控制;

嵌入式顯微鏡軟件,配備開放式通訊接口;

開放式圖形化界面控制和顯微鏡自動控制。

圖像工作站:

HDF5通用等級化數據結構模式,適合海量科研大數據處理;

圖形顯卡Nvidia   GeForceRTX2080或更高,高速硬盤陣列,≥32TB存儲空間;

Intel8CPU,128GB ECC內存;

4K顯示器1臺。

 

 

,透明化大樣品高速成像的理想方案

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