Spinning-Disk-Konfokalmikroskope
Konfokale Bildgebung mit hoher Geschwindigkeit für alle Lebendzell-Präparate
Spinning-Disk-Konfokalmikroskope ermöglichen es Forschern, schnelle, dynamische biologische Prozesse mit der für Echtzeit-Einblicke erforder-lichen Geschwi-ndigkeit und der Sanftheit zu erfassen, die notwendig ist, um lebende Proben über längere Experimente hinweg zu erhalten.
Durch die gleichzeitige Beleuchtung und Detektion von Tausenden von Punkten mittels einer schnell rotierenden Spinning-Disk-Lochblende erreichen diese Systeme eine Hochgesch-windigkeit-saufnahme bei reduzierter Lichtex-position und konsistenter optischer Schnittda-rstellung über das gesamte Sichtfeld. Diese parallele Architektur macht Spinning-Disk-Konfokalsy-steme ideal für die Lebendzel-lbildgebung, Langzeit-Zeitraffers-tudien und experime-ntelle Hochdu-rchsatz-Arbeitsa-bläufe.
Evident integriert bewährte Yokogawa- und CrestOptics-Spinning-Disk-Technolog-ien in die flexible IXplore IX85-Plattform und vereint optische Leistung, Automatis-ierungsbe-reitschaft und Konfigurati-onsflexibi-lität in einem skalierbaren Forschung-sökosystem. Von zentralen Forschung-seinrich-tungen bis hin zu hochmode-rnen Zellbiologie- und Wirkstoff-forschung-slaboren – unsere Systeme sind so konzipiert, dass sie sich gemeinsam mit Ihrer Forschung weiteren-twickeln.
3D-Sphäroide aus epithelialen Brustkrebszellen. DAPI (blau),
Pericentrin (gelb).
Spinning-Disk-Konfokal-Lösungen
Evident bietet ein umfassendes Portfolio an Spinning-Disk-Konfokalmikroskopie-Lösungen, die für schnelle und präzise Fluoreszenzbildgebung in einem breiten Spektrum von Lebendzell- und Zeitrafferstudien entwickelt wurden.
Yokogawa-basierte Spinning-Disk-Systeme
Die Yokogawa-Spinning-Disk-Technologie verfügt über eine einzigartige Doppelscheibenarchitektur, die für hohen optischen Durchsatz, gleichmäßige Feldbeleuchtung und stabile Langzeitleistung ausgelegt ist – allesamt vorteilhaft für eine schnelle, quantitative Lebendzellbildgebung.
Kombiniert mit Evidents anpassungsfähiger IXplore IX85-Plattform, fortschrittlichen Algorithmen und Optiken in Forschungsqualität erfüllt dieses Design die sich wandelnden Anforderungen von routinemäßigen Lebendzellstudien bis hin zur Super-Resolution-Bildgebung im Nanobereich.
IXplore IX85 SpinSR
Super-Resolution-Bildgebung der Dynamik ultrakleiner Zellen.
- Hochgeschwindigkeitsbildgebung mit einer Auflösung von bis zu 120 nm
- Atemberaubende Details ermöglichen schnellere Einblicke in die Zelldynamik.
- Entwickelt für langanhaltende Zellviabilität in Langzeit-Zeitrafferexperimenten.
- Angetrieben von der Yokogawa-Spinning-Disk-Technologie
- Erweitert um die IXplore™ IX85-Plattform und den TruSight™ SR-Superauflösungsalgorithmus von Evident
IXplore IX85 Spin
Routinemäßige Lebendzellbildgebung mit zuverlässiger Leistung für mehrere Anwender.
- Schnelle 3D-Bildaufnahme, großes Sichtfeld und verlängerte Zellviabilität in Zeitraffer-Experimenten
- Hohe Auflösung und hoher Kontrast in größeren Tiefen für die Abbildung dickerer Proben
- Ausgestattet mit Yokogawa Spinning-Disk-Technologie und erweitert durch die IXplore™ IX85-Plattform
- Zuverlässige konfokale Bildgebungslösung für die täglichen Anforderungen von Core-Einrichtungen
CrestOptics-basierte Spinning-Disk-Systeme
Mit einer flexiblen Scheibenarchitektur und anwenderdefinierbaren Lochblendenkonfigurationen bietet die CrestOptics-Spinning-Disk-Technologie Forschenden präzise Kontrolle über die optische Schnittführung und Signalintensität für eine Vielzahl von Probentypen und Bildtiefen. In Verbindung mit dem branchenführenden 26,5 mm Sichtfeld der IXplore IX85-Plattform ermöglicht dieses Design eine schnellere Bildgebung großer Probensätze und unterstützt Sie dabei, die benötigten Daten schneller zu erfassen.
IXplore IX85 SpinXL
Optimiert für Hochdurchsatz-Arbeitsabläufe, große Datensätze und vielfältige Bildgebungsanforderungen.
- Sehen Sie mehr und entdecken Sie schneller mit einem unvergleichlichen 26,5 mm-Sichtfeld.
- Erfassen Sie mehr schnelle Zelldynamiken in einem einzigen Bild mit Bildgebungsgeschwindigkeiten von bis zu 498 Bildern pro Sekunde.
- Unterstützt ein breites Anwendungsspektrum und vielfältige Anwender mit Geschwindigkeit, Präzision und Flexibilität.
- Hält mit Ihrer Forschung Schritt – dank eines breiten Wellenlängenbereichs, maßgeschneiderter Disk-Optionen und erweiterbarer Bildgebungsmodalitäten
- Angetrieben von der rotierenden Scheibentechnologie von CrestOptics und ergänzt durch die IXplore™ IX85-Plattform
Anwendungen von Spinning-Disk-Konfokalmikroskopen
Lebendzel-lbildgebung
Spinning-Disk-Systeme sind hervorra-gend geeignet für konfokale Anwend-ungen in der Lebendzel-lbildgebung, da sie hohe Aufnah-meraten (typischer-weise 30–200 Bilder pro Sekunde, abhängig von der Signalin-tensität) mit schonender Beleuchtung kombinieren, um die Phototox-ozitaet während längerer Experimente zu minimieren. Dieser technische Vorteil unterstützt mehrtägige Zeitraffer-studien, wenn er mit Umweltkon-trollsystemen kombiniert wird, die stabile Temperatur-, CO₂- und Feuchtigk-eitsbedin-gungen gewährle-isten. Forscher nutzen konfokale Spinning-Disk-Mikroskope, um dynamische Prozesse wie Zellteilung, Migration und Proteinlo-kalisierung in Echtzeit zu verfolgen.
Die Entwicklung von Zebrafischeiern wurde über 19 Stunden hinweg aufgezeichnet. Intervall: 5 Minuten, 70 Z-Ebenen.
Kalzium-Imaging
Spinning-Disk-Mikroskope für Kalzium-Imaging ermöglichen die hohe zeitliche Auflösung, die erforderlich ist, um schnelle physiologische Ereignisse zu erfassen, und unterstützen Aufnahmeraten von etwa 100–333 Hz zur Überwach-ung der neuronalen Aktivität. Schonende, breitflächige parallele Anregung trägt zur Reduzierung der Phototoxozi-taet bei – ein entscheide-nder Faktor für die Erhaltung der Zellgesund-heit bei wiederholten oder längeren Aufnahmen. Diese Systeme sind mit genetisch kodierten Kalzium-Indikatoren wie GCaMP und jRCaMP kompatibel und ermöglichen die gleichzeitige Mehrregio-nen-Bildgebung zur Untersu-chung komplexer Dynamiken. Typische Anwendu-ngsgebiete sind die Überwachung der Aktivität neuronaler Netzwerke und die Analyse von Kalziumtra-nsienten im Herzen.
Kalzium-Imaging: Chemischer Indikator Fluo-3 in neuronalen Zellen.
Organoid-Bildgebung
Bei der Organoid-Bildgebung bieten Spinning-Disk-Mikroskope die optische Schnittfü-hrung und Geschwin-digkeit, die für die Untersu-chung komplexer 3D-Modelle erforderlich sind, mit einer effektiven Bildgebu-ngstiefe von
etwa 50–100 µm (0,05–0,1 mm). Weitfeld-Spinning-Disk-Architektu-ren helfen, das Überspre-chen durch die Lochblende in dickeren Präparaten zu reduzieren und verbessern so den Kontrast, während eine schnelle Bildaufn-ahme ermöglicht wird. Schonende Beleuch-tung unterstützt das normale Wachstum und die Entwick-lung der Organoide während longitu-dinaler Studien, und Multiposi-tionsbil-dgebung ermöglicht ein effizientes Screening mehrerer Proben in einem einzigen Experiment. Zu den gängigen Anwend-ungen gehören die Bildgebung von Hirnorg-anoiden, Tumorsph-äroiden und Gastruloi-den zur Beurteilung der struktur-ellen Organisa-tion, der Wachstu-msmuster und der dynamischen zellulären Prozesse.
Organoid. Phalloidin (Magenta), E‑Cadherin (Gelb).
High-Content-Screening
Konfokale Systeme mit rotierender Scheibe für das High-Content-Screening bieten automatisierte Bildaufnahme in einfachen Arbeitsabläufen und unterstützen Formate von standardisierten Mikrotiterplatten bis hin zu Kammerobjektträgern oder Spotted Arrays. Hochgeschwindigkeits-Bildgebung ermöglicht die Aufnahme einer 96-Well-Platte in weniger als einer Stunde, während die automatisierte Z-Stapel-Aufnahme 3D-Phänotypisierungsanalysen unterstützt. Die Integration mit der scanR-Analysesoftware vereinfacht die Datenverarbeitung und quantitative Auswertung. Typische Anwendungen umfassen Wirkstoff-Screening und phänotypische Profilierung, bei denen Geschwindigkeit, Reproduzierbarkeit und Datenkonsistenz entscheidend sind. scanR software zeichnet sich durch hervorragende Datenanalyse und -auswertung aus, sowohl offline als auch parallel zur Datenerfassung. Dank KI und Deep Learning identifiziert die Software Zellen oder Zellkerne ganz ohne Anwendereingriff, selbst unter Bedingungen hoher Zelldichte.
Das scanR-System bietet eine Bildzytometrie-Analyse mit bidirektionalen Verbindungen zwischen jedem erkannten Objekt und dessen Parametern, Zeitverläufen, Well-IDs und zugehörigen Daten und ermöglicht so eine umfassende Auswertung der Zellpopulation, die effizient von einigen Hundert bis zu Millionen von Zellen skaliert.
Entwicklun-gsbiologie
Rotierende Scheibens-ysteme sind gut für die Embryobil-dgebung geeignet und ermöglichen die Langzeitbe-obachtung von Entwicklun-gsprozessen über Stunden oder Tage hinweg bei minimaler Beeinträch-tigung des normalen Wachstums. Schonende Beleuchtung trägt dazu bei, phototoxis-che Effekte zu reduzieren und unterstützt so eine gesunde Embryonalentwicklung während längerer Zeitraffer-Experimente. Multipositio-nserfassung ermöglicht es Forschern, mehrere Proben gleichzeitig zu verfolgen, wodurch die experimen-telle Effizienz und die statistische Robustheit verbessert werden. Zu den gängigen Modellorg-anismen zählen Zebrafische, Drosophila, C. elegans und Mausemb-ryonen, bei denen dynamische Prozesse wie Zelldiffere-nzierung, Morphoge-nese und Gewebeorg-anisation in Echtzeit untersucht werden können.
Mausembryo. SOX1 (Cy3), CDX2 (grün), DAPI (blau). Mit freundlicher Genehmigung von Dr. Yingying Chen, Labor von Naihe Jing.
Super-Resolution-Bildgebung
Super-Resolution-Systeme mit rotierender Scheibe, die mit optischer Photonen-Neuzuord-nung (SoRa-Techno-logie) ausgesta-ttet sind, liefern verbesserte räumliche Details bei gleichzeitig hohen Aufnahmegeschwindigkeiten und erreichen eine laterale Auflösung von bis zu ca. 120 nm bei bis zu 200 Bildern pro Sekunde – etwa doppelt so hoch wie bei der Standard-Spinning-Disk-Konfokalm-ikroskopie. Diese Methode ermöglicht eine mit lebenden Zellen kompatible Superauflö-sungsbildg-ebung, ohne dass eine spezielle Probenvor-bereitung erforderlich ist, und unterstützt Forschende dabei, physiolog-ische Bedingu-ngen zu erhalten. Typische Anwendu-ngsgebiete sind die Visualisie-rung der Zytoskelet-tdynamik, des Blaeschent-ransports und synaptis-cher Strukturen, wobei eine verbesserte räumliche und zeitliche Leistung unerlässlich ist, um schnelle subzelluläre Ereignisse zu erfassen.
NIH3T3-Zellen, markiert mit Hoechst (blau), β-Tubulin–AF555 (grün), CPCA–HSP60–AF647 (magenta) und Fibrillarin–AF568 (grau). Maßstabsleiste: 5 µm. Probe mit freundlicher Genehmigung von EnCor Biotechnology Inc.
Spinning-Disk-Konfokal-Ressourcen
Spinning-Disk-Konfokalmikroskopie fördert die Myelinforschung im Zusammenhang mit Alzheimer-Krankheit
Entdecken Sie, wie Evident Spinning-Disk-Konfokalmikroskope neue Erkenntnisse in der Forschung zur Alzheimer-Krankheit vorantreiben. Forscher, die die Myelindynamik in transgenen Mausmodellen untersuchen, haben hochauflösende und schnelle konfokale Bildgebung eingesetzt, um zu zeigen, wie die Myelinregeneration die kognitive Funktion beeinflussen kann.
Wie der TruSight™ SR-Algorithmus die Superauflösungsbildgebung in der konfokalen Spinning-Disk-Mikroskopie ermöglicht.
Der TruSight SR-Algorithmus von Evident ist eine neuartige Superauflösungstechnologie, die aus der Olympus Super Resolution (OSR) hervorgegangen und in das IXplore IX85 SpinSR-Mikroskop integriert wurde. Lesen Sie dieses Whitepaper, um zu erfahren, wie TruSight SR zur Verbesserung der Mikroskopbildqualität beiträgt.
Mehr Vertrauen in die Mikroskopleistung durch fortschrittliche Qualitätskontrollwerkzeuge
Eine gleichbleibende Leistung ist für eine zuverlässige Spinning-Disk-Konfokalmikroskopie unerlässlich. Erfahren Sie, wie Qualitätskontrollwerkzeuge dazu beitragen, die Systemausrichtung, die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung und die optische Leistung zu überprüfen, sodass Forscher dauerhaft Vertrauen in ihre Daten bewahren und die Reproduzierbarkeit über die Zeit sicherstellen können.
Häufig gestellte Fragen über Spinning-Disk-Konfokalmikroskopie
Worin besteht der Unterschied zwischen Spinning-Disk- und Laser-Scanning-Konfokalmikroskopie?
Die konfokale Mikroskopie mit rotierender Scheibe ist schneller und schonender für lebende Proben, während die konfokale Laserscanning-Mikroskopie eine größere Kontrolle über die optische Schnittführung bietet.
Spinning-Disk-Systeme erfassen typischerweise Bilder mit etwa 30–200 Bildern pro Sekunde (fps), im Vergleich zu etwa 0,5–2 fps bei herkömmlichen konfokalen Laserscanning-Mikroskopen. Da die Spinning-Disk-Technologie mehrere Punkte gleichzeitig ausleuchtet, kann sie die Phototoxozitaet unter vergleichbaren Bedingungen um das ca. 10- bis 100-Fache reduzieren und ist somit besonders geeignet für die Lebendzellbildgebung und dynamische Prozesse.
Im Gegensatz dazu verwenden Laser-Scanning-Konfokalsysteme einen einzigen Scanpunkt mit einer verstellbaren Lochblende, was eine flexible Steuerung der optischen Schnittführung und der Signalunterdrückung ermöglicht. Daher wird die Spinning-Disk-Konfokalmikroskopie häufig für schnelle Langzeit-Lebendzellbildgebung bevorzugt, während die Laser-Scanning-Konfokalmikroskopie oft für fixierte Proben oder Anwendungen gewählt wird, die eine größere Flexibilität bei der Bildgebung erfordern.
Können konfokale Spinning-Disk-Mikroskope Superauflösungsbilder erzeugen?
Ja, Spinning-Disk-Mikroskope können Super-Resolution-Bildgebung durch Technologie zur optischen Photonen-Neuzuordnung erreichen, wie beispielsweise SoRa im IXplore IX85 SpinSR System.
Durch die Zuordnung der detektierten Photonen zu ihrem Ursprungsort können Spinning-Disk-SuperauflösungSysteme eine laterale Auflösung von bis zu etwa 120 nm erreichen – etwa eine zweifache Verbesserung gegenüber der konventionellen konfokalen Bildgebung – und dabei Aufnahmegeschwindigkeiten von bis zu 200 Bildern pro Sekunde beibehalten. Im Gegensatz zu vielen anderen Superauflösungstechniken erfordert dieser Ansatz keine spezielle Probenvorbereitung und ist weiterhin mit der Lebendzellbildgebung kompatibel.
Evidents TruSight™ SR Super-Resolution-Algorithmus, der in das IXplore IX85 SpinSR-System integriert ist, trägt ebenfalls zur Verbesserung der Bildqualität bei und ermöglicht hochwertige Bilder mit minimalen Artefakten in nahezu jedem Beobachtungsszenario.
Worauf sollte ich bei der Auswahl eines Spinning-Disk-Konfokalsystems achten?
Wenn Sie ein Spinning-Disk-Konfokalsystem auswählen, legen Sie zunächst Ihre Anforderungen an die Bildgebung fest, wie Geschwindigkeit, Empfindlichkeit und räumliche Auflösung, da diese Faktoren die optimale Konfiguration bestimmen.
Berücksichtigen Sie auch den Scheibentyp: Standardscheiben eignen sich am besten für die routinemäßige Bildgebung, während Weitfeld- oder größere Lochblendenkonfigurationen Vorteile bei der Bildgebung dickerer Proben bieten. Hochdurchsatzlabore sollten Automatisierungsmöglichkeiten, einschließlich Mehrpositionserfassung und Kompatibilität mit Multiwellplatten, evaluieren.
Ebenso wichtig ist die Software, einschließlich der Steuerung der Datenerfassung, des Datenmanagements und der quantitativen Analysetools, sowie die Verfügbarkeit von reaktionsschnellem Service und Support. Die Anwendungsspezialisten von Evident können Ihnen ein System empfehlen, das Ihren Forschungszielen entspricht.
Welche Kameras eignen sich am besten für Spinnscheiben-Konfokalmikroskope?
sCMOS-Kameras sind im Allgemeinen die beste Wahl für Spinnscheiben-Konfokalmikroskope. Sie bieten hohe Bildraten, ein großes Sichtfeld, geringes Ausleserauschen und einen großen Dynamikbereich und eignen sich daher ideal für die Lebendzellbildgebung, das High-Content-Screening und schnelle Zeitraffer-Experimente.
EMCCD-Kameras werden für extrem schwache Lichtverhältnisse bevorzugt. Ihre Elektronenvervielfachung ermöglicht die Detektion sehr schwacher Signale und macht sie geeignet für die Einzelmolekül-Bildgebung oder sehr lichtschwache Proben, bei denen maximale Empfindlichkeit erforderlich ist.
Für eine Beratung zur Kamerawahl entsprechend Ihrer Anwendung wenden Sie sich bitte an Ihren lokalen Evident-Ansprechpartner.
Ist die Spinning-Disk-Konfokalmikroskopie die beste Wahl für die Lebendzellbildgebung?
Ja, die Spinning-Disk-Konfokalmikroskopie gilt weithin als Goldstandard für die Lebendzellbildgebung, da sie eine hohe Aufnahmegeschwindigkeit mit einer schonenden Beleuchtung kombiniert. Durch die gleichzeitige Verteilung des Anregungslichts auf Tausende von Lochblenden kann die Phototoxozitaet im Vergleich zu punktabtastender Laser-Konfokalmikroskopie um etwa das 10- bis 100-Fache reduziert werden, je nach Abbildungsbedingungen und Probentyp.
Die reduzierte Lichtexposition unterstützt verlängerte Zeitraffer-Experimente und erhält dabei die Zellviabilität. Dadurch können Forscher Langzeit-Bildgebungsstudien, einschließlich mehrtägiger Zeitraffer-Experimente, mit verbessertem Vertrauen in die Zellgesundheit und Datenqualität durchführen.