旋转盘共聚焦显微镜使研究人员能够以实现实时洞察所需的速度捕捉快速、动态的生物过程,并以足够的温和性在长时间实验中保持活细胞样本的完整性。
通过高速旋转的多针孔圆盘同时照明和检测数千个点,这些系统能够以较低的样品光照实现高速采集,并在整个视野范围内获得一致的光学切片效果。 这种并行架构使旋转盘共聚焦系统成为活细胞成像、长期延时研究和高通量实验工作流程的理想选择。
Evident 将成熟的横河电机和 CrestOptics 旋转盘技术与适应性强的 IXplore IX85 平台集成在一起,在一个可扩展的研究生态系统中结合了光学性能、自动化能力和配置灵活性。 从核心设施到先进的细胞生物学和药物发现实验室,我们的系统旨在与您的研究共同发展。
3D 乳腺癌上皮球状体。 DAPI(蓝色)、中心粒周蛋白(黄色)。
旋转盘共聚焦解决方案
Evident 提供全面的旋转盘共聚焦解决方案组合,旨在为各种活细胞和延时成像研究提供快速、精确的荧光成像。
横河(Yokogawa)基于的旋转盘系统
Yokogawa 旋转盘技术采用独特的双盘结构,能够实现高光学通量、均匀场照明和稳定的长期性能,为快速、定量的活细胞成像提供有力保障。
结合Evident灵活的IXplore IX85平台、先进的算法和研究级光学器件,该设计能够满足实验室不断发展的需求,从常规的活细胞研究到纳米尺度的超分辨率成像。
IXplore IX85 SpinSR
超分辨率成像超微小细胞动态。
- 高速成像,分辨率低至 120 nm。
- 卓越的细节助力更快洞察细胞动态
- 保持长期延时实验中的细胞活性
- 采用横河电机转盘技术
- 采用 IXplore™ IX85 平台和 Evident 的 TruSight™ SR 超高分辨率算法增强分辨率
IXplore IX85 Spin
常规活细胞成像,性能可靠,适用于多用户环境。
- 高速 3D 图像采集、大视野,在时序实验中细胞活性更持久
- 在更深层次成像较厚样品时实现高分辨率和高对比度
- 采用 Yokogawa 旋转盘技术,并结合 IXplore IX85 平台进行优化
- 满足日常核心设施需求的可靠共聚焦成像解决方案
基于 CrestOptics 的旋转盘系统
CrestOptics 旋转盘技术具备灵活的盘片结构和用户可调节的针孔配置,帮助研究者针对不同样本类型和成像深度,实现精准的光学切片与信号强度调控。 结合IXplore IX85平台业界领先的26.5毫米视场角,该设计可加速大型样本集的成像,帮助您更快地捕获所需数据。
IXplore IX85 SpinXL
针对高通量工作流程、大型数据集和多样化成像需求进行了优化。
- 借助无与伦比的 26.5 毫米视场角,看得更多,发现得更快。
- 以高达498 fps的成像速度,在单帧中捕捉更多高速细胞动态。
- 凭借高速、精确和灵活性,支持广泛的应用和用户需求
- 宽大的波长范围、定制化转盘选择、可扩展成像模式,伴随研究的需求变化而不断发展。
- 采用CrestOptics旋转盘技术驱动,并由IXplore IX85平台增强
旋转盘共聚焦显微镜的应用
活细胞成像
旋转盘系统非常适用于活细胞成像共聚焦应用,结合了高速采集(通常为每秒30–200帧,具体取决于信号强度)和温和照明,有助于在长时间实验期间减少光毒性。 这种技术优势在与能够维持稳定温度、二氧化碳和湿度条件的环境控制系统集成时,可支持多天的延时成像研究。 科研人员使用旋转盘共聚焦显微镜实时监测细胞分裂、迁移和蛋白定位等动态过程。
斑马鱼卵发育过程被记录了19小时。 间隔: 5 分钟,70 个 Z 层。
钙成像
用于钙成像的旋转盘显微镜能够实现捕捉快速生理事件所需的高时间分辨率,支持约 100–333 Hz 的采集速率,以监测神经元活动。 温和的、宽场并行激发有助于降低光毒性——这对于在重复或长时间记录过程中维持细胞健康至关重要。 这些系统兼容基因编码的钙指示剂(如GCaMP和jRCaMP),并支持同时进行多区域成像,以研究复杂的动态过程。 典型应用包括监测神经网络活动和分析心肌钙信号瞬变。
类器官成像
在类器官成像中,旋转盘显微镜提供了研究复杂三维模型所需的光学切片能力和成像速度,有效成像深度约为50–100微米(0.05–0.1毫米)。 宽视场旋转盘架构有助于减少较厚样品中的针孔色度亮度干扰,在提升对比度的同时保持快速采集。 温和的照明在纵向研究过程中支持类器官的正常生长和发育,多点成像能够在一次实验中高效筛查多个样品。 常见应用包括对脑类器官、肿瘤球体和原肠胚进行成像,以评估其结构组织、增长模式和动态细胞过程。
高内涵筛选
旋转盘共聚焦系统用于高内涵筛选,可在简便的工作流程中实现自动图像采集,支持从标准孔板到腔室载玻片或点阵等多种格式。 高速成像可在不到一小时内完成96孔板的成像,自动Z堆叠采集支持3D表型检测。 与 scanR 分析软件集成可简化数据处理和定量评估。 这些系统的典型应用包括药物筛选和表型分析,在这些应用中,速度、可重复性和数据一致性极为重要。scanR 软件在数据分析和探索方面表现优异,既可离线使用,也可与数据采集并行使用。 该软件利用AI(人工智能)和深度学习技术,无需用户干预即可在高密度条件下识别细胞或细胞核。
scanR 系统提供图像细胞分析,并通过双向链接将每个检测到的对象与其参数、时间轨迹、孔位编号及相关数据关联起来,从而实现对细胞群体的全面评估,且可高效扩展至数百到数百万个细胞。
发育生物学
旋转盘系统特别适合胚胎成像,能够对发育过程进行数小时或数天的持续观察,同时将对正常生长的干扰降到最低。 温和的照明有助于减少光毒性作用,从而在长时间延时实验过程中支持胚胎的健康发育。 多位置采集使研究人员能够同时追踪多个样本,提高实验效率和统计稳健性。 常见的模式生物包括斑马鱼、果蝇、秀丽隐杆线虫和小鼠胚胎,在这些生物中,细胞分化、形态发生和组织形成等动态过程可以被实时研究。
小鼠胚胎 SOX1(Cy3)、CDX2(绿色)、DAPI(蓝色)。 由陈莹莹博士
(井乃和实验室)提供。
超高分辨率成像
配备光学光子重分配(SoRa 技术)的旋转盘超分辨率系统在保持高速采集的同时,提供增强的空间细节,实现横向分辨率约为 120 nm,采集速度最高可达每秒 200 帧——约为标准旋转盘共聚焦成像的两倍。 该方法无需特殊样品制备,即可实现与活细胞兼容的超分辨率成像,帮助研究人员维持生理状态。 典型应用包括可视化细胞骨架动力学、囊泡运输和突触结构,其中提高分辨率和时间性能对于捕捉快速的亚细胞事件至关重要。
用 Hoechst(蓝色)、β-微管蛋白–AF555(绿色)、CPCA–HSP60–AF647
(品红色)和 fibrillarin–AF568(灰色)标记的 NIH3T3 细胞。 比例尺:
5 µm。 样品由 EnCor Biotechnology Inc. 提供。
旋转盘共聚焦资源
旋转盘共聚焦显微镜推动阿尔茨海默氏病脑髓鞘研究
了解 Evident 旋转盘共聚焦显微镜如何为阿尔茨海默氏病研究带来新见解。 研究转基因小鼠模型中髓鞘动态的研究人员采用高分辨率、高速共聚焦成像技术,揭示了髓鞘再生可能影响认知功能的机制。
TruSight™ SR 算法如何在共聚焦旋转盘式显微镜中实现超高分辨率成像
Evident 的 TruSight SR 算法是一项由 Olympus 超分辨率 (OSR) 演变而来的新型超高分辨率技术,并集成于 IXplore IX85 SpinSR 显微镜中。 阅读此白皮书,了解 TruSight SR 如何提升显微镜图像质量。
利用更智能的QC工具增强对显微镜性能的信心
稳定的性能对于可靠的旋转盘共聚焦成像至关重要。 探索质量控制工具如何帮助验证系统对准、照明均匀性和光学性能,使研究人员能够保持对其数据的信心并确保其随时间推移的可重复性。
关于旋转盘共聚焦显微镜的常见问题
旋转盘共聚焦显微镜和激光扫描共聚焦显微镜有何区别?
旋转盘共聚焦显微镜检查在活体样品上成像速度更快、更温和,而激光扫描共聚焦显微镜检查则提供更高的光学切片控制能力。
旋转盘系统的成像速率通常为每秒约 30–200 帧(fps),而传统激光扫描共聚焦显微镜的成像速率约为每秒 0.5–2 帧(fps)。 由于旋转圆盘技术能够同时照射多个点,在相同条件下,可以将光毒性降低约 10–100 倍,因此非常适用于活细胞成像和动态过程。
相比之下,激光扫描共聚焦系统采用单点扫描和可调节针孔,提供对光学切片和信号抑制的灵活控制。 因此,旋转盘共聚焦显微镜常优先用于快速、长期活细胞成像,而激光扫描共聚焦显微镜则常被选择用于固定样本,或进行具有更高成像灵活性要求的应用。
旋转盘共聚焦显微镜是否可以实现超分辨率成像?
是的,转盘共聚焦显微镜可以通过光学光子重分配技术(如IXplore IX85 SpinSR系统中的 SoRa)实现超分辨率成像。
通过将检测到的光子重新分配到其原始位置,旋转盘超分辨率系统能够实现横向分辨率约为120纳米(比传统共聚焦成像提高约两倍),同时保持高达每秒200帧的采集速度。 与其他许多超分辨率技术不同,这种方法不需要专门的样品制备,并且与活细胞成像兼容。
Evident的TruSight™ SR超分辨率算法已集成到IXplore IX85 SpinSR系统中,也有助于提升显微镜图像质量,使在几乎任何观察场景下都能获得伪影最小的高质量图像。
在选择旋转盘共聚焦系统时,应该考虑哪些关键因素?
在选择旋转盘共聚焦系统时,首先要明确您的成像要求,例如速度、灵敏度和空间分辨率,因为这些因素决定了最佳配置。
还要考虑圆盘类型: 标准圆盘最适用于常规成像,而宽场或更大的针孔配置则为较厚样本的成像提供了优势。 高通量实验室应评估自动化功能,包括多位置采集以及与多孔板的兼容性。
同样至关重要的是软件,包括采集控制、数据管理和定量分析工具,以及响应迅速的服务与支持的可用性。 Evident 应用专家可以帮助推荐与您的研究目标相匹配的系统。
哪些相机最适合旋转盘式共聚焦显微镜?
sCMOS 相机通常是旋转盘共聚焦显微镜的最佳选择。 它们具有高帧率、宽视野、低读出噪声和宽动态范围,因此非常适合用于活细胞成像、高内涵筛选和快速时间延时实验。
EMCCD 相机是超低光照应用的首选。 它们的电子倍增作用能够检测非常微弱的信号,因此适用于单分子成像或需要最大灵敏度的非常暗淡样本。
如需根据您的应用场景选择合适的相机,请 联系您当地的 Evident 代表。
旋转盘共聚焦显微镜是活细胞成像的最佳选择吗?
是的,旋转盘共聚焦显微镜凭借高速采集和温和照明,被普遍认为是活细胞成像领域的金标准。 通过将激发光同时分布在数千个针孔上,旋转盘共聚焦显微镜可根据成像条件和样品类型,将光毒性降低约10–100倍,相较于传统点扫描激光共聚焦方法。
减少照明暴露支持长时间延时成像实验,同时维持细胞活力。 因此,研究人员可以进行长期成像研究,包括多天延时实验,并对细胞健康和数据质量更有信心。