SilVIR-RAY 探测器

快速、多色超分辨。基于 SilVIR 技术。

SilVIR-RAY™ 超分辨率探测器将 Evident 久经考验的 SilVIR™ 探测器技术延伸至图像扫描显微镜领域。 SilVIR 探测器阵列,将超分辨与低噪声、高动态范围检测相结合,可在 FLUOVIEW™ FV5000 激光扫描共聚焦和多光子显微镜上实现快速、同步的多色成像。

  • Product Status: 仅限科研使用。不得用于诊断程序。

SilVIR-RAY 探测器

专为高速设计的多色超分辨系统

SilVIR-RAY™ 超分辨率探测器将 SilVIR™ 技术融入专为图像扫描显微镜(ISM)设计的 阵列中。通过捕获传统共聚焦检测所遗漏的空间信息,SilVIR-RAY 探测器在实现快速、高灵敏度超分辨成像的同时,仍保留了 SilVIR 探测器系列闻名的宽动态范围和低噪声性能。

SilVIR-RAY探测器可应用于FLUOVIEW™ FV5000激光扫描共聚焦显微镜和FV5000MPE多光子显微镜,将超分辨成像从偶尔进行的、精心设计的采集,转变为可融入日常工作流程的常规操作,即使是对活体、光敏样本也是如此。

小鼠脑切片,海马CA1区。AAV标记的神经元,显示GFP和VGAT免疫荧光信号。使用25倍油浸物镜(数值孔径1.00,工作距离1.0)获取的8K图像。样本由理化学研究所(RIKEN)脑科学中心(CBS)神经动力学成像实验室的浅井弘孝博士和冈部重雄博士提供。

探索该技术

九个 SilVIR 检测元件,一张超分辨图像。

SilVIR-RAY通过三个步骤重建超分辨率图像:

1. 同时采集光线与细节

传统的共聚焦针孔需要在光收集与分辨率之间权衡——放大针孔可收集更多光线,缩小则能获得更精细的细节。SilVIR-RAY探测器的硅光电倍增管(SiPM)阵列兼顾了这两点:多个子针孔既保留了细节,又共同收集了相当于一个完整艾里单元孔径的光线。这就是图像扫描显微镜(ISM)。

2. 实时光学重分配

每个探测器元件记录的是同一点光源略有偏移的视图。SilVIR-RAY探测器采用的专利延迟线像素重新分配技术,能在图像数据存储前通过实时信息补偿等方式重新对齐这些偏移——因此您可获得实时、高速、最多4色的超分辨率图像,同时不会让您的电脑被海量数据淹没 。

3. 呈现细腻的细节

Evident 的 TruSight™ SR 算法较大限度地提升了光学系统所捕获的细节,通过先进的图像恢复技术提供清晰、高对比度的图像。 TruSight™ 去卷积技术采用迭代处理,可呈现更精细的结构细节,实现 XY 方向最高 80 纳米、Z 方向最高 200 纳米的分辨率。SilVIR-RAY 探测器的宽动态范围确保在同一采集过程中,无论信号强弱,这些细节均清晰可见。

基于 SilVIR 探测器技术

阵列 架构之所以特别有效,关键在于每个元件背后的探测器技术。阵列中的每个元件都是SilVIR探测器,在整个阵列范围内兼具低噪声、宽动态范围、更高灵敏度以及更强的光子分辨能力。

宽动态范围内的定量成像

成像数据以光子数的形式输出,为每幅图像提供荧光强度的绝对值。更宽的动态范围即使在高强度条件下,也能通过光子数对荧光强度进行精准定量。

低噪声检测

保留了高要求超分辨率成像所依赖的微弱荧光信号。

一致的检测性能

基于半导体的 SilVIR 技术可在不同测量、不同用户及不同时间点之间保持稳定的检测特性。

进一步了解 SilVIR 探测器技术

动态成像的超分辨率技术

SilVIR-RAY探测器在采集信号的同时进行空间重新分配,从而无需为每个超分辨率帧生成并存储 多张 独立的探测器图像。这减轻了数据处理负担,并使FV5000能够利用其快速扫描模式实现超分辨率成像。

这一功能的核心是延迟线像素重新分配技术,该技术在电信号阶段即进行空间校正,而非事后从九张单独存储的图像中重建图像。

https://adobeassets.evidentscientific.com/content/dam/mis/fv5000/videos/product-page/(3D)92-11DNL_YFP-H_100XOHR_12fps.mp4

Thy1-YFP H系小鼠脑切片中顶端树突的高分辨率3D体积渲染图,树突棘头部清晰可见。物镜:UPLAPO100XOHR(100X 油浸,NA 1.50)。 样本由理化学研究所脑科学中心(CBS)的星田哲志博士和宫脇敦教授提供。

https://adobeassets.evidentscientific.com/content/dam/mis/silvir-detector/videos/Simultaneous_cos7_2%20colors%20SR_pos4_TSSR0.2_0001_Tstamp_scale5um_00000.mp4

同步采集既保留了时间保真度,又保持了结构之间的真实空间关系。图中显示了用β-微管蛋白-mStayGold(微管)和EB1-mScarlet标记的COS-7细胞,展示了蛋白质在细胞外围的定位。图片由东京大学冈田康志提供。

同时观察多个目标

单台 FV5000 平台最多可同时运行四个 SilVIR-RAY 检测单元,从而实现多色超分辨同步采集。不同荧光通道的数据可同时捕获,避免了顺序采集带来的时间偏移。

延迟线像素重新分配技术通过在采集过程中将每个探测器阵列的信号整合为单张图像,使这一功能得以实现,从而减少了多阵列探测器原本会产生的数据量。

保留信号关系的超分辨率

只有当您能够信赖其结果时,更高分辨率才真正有用。SilVIR-RAY探测器生成的超分辨率图像是通过Evident公司的TruSight™ SR算法重建的,该算法是一个线性图像处理框架,已扩展以支持ISM。

无论是底层处理过程还是 SilVIR-RAY 探测器的响应,均呈线性关系,因此重建的图像仍与样本的荧光信号成正比。

其成像结果不仅在视觉上更清晰,而且在定量分析上也具有重要意义。

TruSight SR 还允许您根据图像的信噪比连续调整处理强度,因此无需为了获得更清晰的图像而牺牲低信号活细胞数据。

了解有关 TruSight SR 技术的更多信息

对于需要更精细结构细节的应用,还可以叠加使用 Evident 的 TruSight 去卷积技术——这是一种基于受限迭代算法的非线性图像处理技术。 在代表性测量中,SilVIR-RAY探测器结合TruSight去卷积技术,已实现约 80 nm 的精细分辨率(以23 nm荧光微球为测量对象——FWHM)。这一分辨率足以分辨 间距仅为90 nm的纳米刻度尺 上的单个刻度。

S 显示 91 nm分辨率的纳米尺的ilVIR-RAY + TruSight图像。

从精细结构到动态过程

以高速成像模式获取树突棘结构,且不损失结构细节。 使用 100X 物镜(UPLXAPO100XO)在 2K 共振扫描模式下(10X累积)以 0.1 μm 的 Z 步长,在 80 μm 的深度范围内捕捉了细胞体和树突棘——这证明了共振扫描即使在信息密集的大视野范围内也能保持精细结构的保真度。

探索 SilVIR-RAY 背后的技术

深入了解 阵列 探测器架构、延迟线像素重新分配、SilVIR检测特性、超分辨率处理及性能验证。

FLUOVIEW FV5000

FLUOVIEW FV5000 上的 SilVIR-RAY

SilVIR-RAY探测器与FLUOVIEW FV5000平台集成,将超分辨检测与该系统的共聚焦成像、扫描、自动化及工作流程功能相结合。单台FV5000系统上最多可安装四个SilVIR-RAY检测单元,并可与标准SilVIR探测器通道并行使用。

了解 FLUOVIEW FV5000

FLUOVIEW FV5000 共聚焦和多光子激光扫描显微镜。

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