全場景復(fù)合成像系統(tǒng)LightSheet-Ultimate功能特點及其應(yīng)用深度解析
光學(xué)成像技術(shù)是生命科學(xué)研究中的重要工具，其需求和應(yīng)用十分廣泛。隨著生命科學(xué)的發(fā)展，對成像系統(tǒng)不僅要求高分辨率、高靈敏度等，高動態(tài)、全視場和多模態(tài)成像的成像場景也越來越普遍。近年來，Evident積極賦能中國自主研究，為了更好地滿足中國用戶的科研需求，Evident與慧觀生物攜手推出了新一代創(chuàng)新型本土化產(chǎn)品——全場景復(fù)合成像系統(tǒng)LightSheet-Ultimate。
該產(chǎn)品結(jié)合Evident全新發(fā)布的FV4000激光掃描共聚焦系統(tǒng)及慧觀生物跨尺度全場景光片顯微系統(tǒng)SmartView的優(yōu)勢，集超寬尺度、超全光譜、超多維度、超高效率、超多應(yīng)用等五大優(yōu)勢于一身，能夠進(jìn)一步滿足用戶在多實驗場景下的科研需求。
LightSheet功能
光片熒光顯微鏡（Light-sheet Fluorescence Microscopy）使用薄片光源僅激發(fā)焦面范圍內(nèi)的熒光物質(zhì)，具備更直接的光學(xué)層析能力。相比落射照明技術(shù)，具有更低的光毒性和超快體成像采樣速度。
本產(chǎn)品中SmartView光片掃描系統(tǒng)孵化于國家杰青費(fèi)鵬教授團(tuán)隊，其獨(dú)立研發(fā)的創(chuàng)新型超薄無衍射光片照明技術(shù)（原理如下圖），突破傳統(tǒng)高斯光片生成技術(shù)軸向分辨率和成像視場之間的矛盾，改善了貝塞爾光片生成技術(shù)的旁瓣嚴(yán)重問題，在生成‘既薄又長‘的光片時又不犧牲時間分辨率，憑借獨(dú)特的多級無衍射調(diào)控的光片顯微技術(shù)，慧觀生物生成了最薄450 nm“光刀"，使得SmartView在保持超高層析精度的同時，還兼具高速、低毒性等優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)長時程、高清、三維動態(tài)觀測，捕捉樣本的細(xì)微變化。
不僅如此，得益于SmartView獨(dú)特的新型單物鏡光片模態(tài)設(shè)計，光片顯微鏡與共聚焦顯微鏡實現(xiàn)了有機(jī)融合。SmartView單物鏡光片顯微系統(tǒng)擁有開放式的樣本操作空間，不再需要特制樣本載具，適用于共聚焦培養(yǎng)皿、多孔板、類器官芯片、載玻片等常規(guī)載具。加之SmartView顛覆性的突破了傳統(tǒng)光片顯微鏡的倍率限制，可實現(xiàn)4X-100X的不同物鏡的靈活切換，使得它能從亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)到活細(xì)胞，從類器官到全器官，全方位滿足用戶應(yīng)對不同應(yīng)用場景的需求，使得光片顯微鏡的優(yōu)勢能夠更大的發(fā)揮出來，為科研探索提供了更多的靈活性與便利性。
其獨(dú)特單物鏡模態(tài)設(shè)計，結(jié)合Evident科研級全電動IX83顯微鏡機(jī)架, 它讓您像往常為共聚焦實驗準(zhǔn)備樣本一樣輕松進(jìn)行光片成像 。此外，通過引入類腦式AI數(shù)據(jù)處理技術(shù)，SmartView顯微系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對海量4D數(shù)據(jù)（3D空間+1D時間）的智能分析和處理。
3D動態(tài)可視化，線粒體舒縮過程
細(xì)胞治療功能網(wǎng)絡(luò)的高精度4D動態(tài)可視化
藥物干預(yù)下，CAR-T細(xì)胞（紅色）對靶細(xì)胞（綠色）殺傷效果評估。
多色標(biāo)記類器官3D可視化
Confocal功能
本產(chǎn)品采用Evident新一代旗艦共聚焦系統(tǒng)：FV4000多色全光譜型激光掃描共聚焦，具有以下創(chuàng)新：
活細(xì)胞穩(wěn)定、可量化成像
超多色最大10固體激光配置，近紅外拓展（685nm，730nm，785nm），全新的紅外染料配合LPM激光功率監(jiān)控系統(tǒng)、快掃1024*32 438fps ，焦面漂移補(bǔ)償系統(tǒng)ZDC，實現(xiàn)溫和長時程活細(xì)胞定量成像，另外，AI降噪模塊能進(jìn)一步一鍵優(yōu)化圖像。
高分辨率深層3D成像
全系列硅油物鏡、長工作距離等特殊物鏡可選配，配合近紅外激發(fā)、透明化處理等，穿透深度更深，快掃單元加速更深層3D掃描，助力細(xì)胞球、類器官、胚胎發(fā)育等研究。
用DAP（I 青色，細(xì)胞核）和AlexaFluor790（洋紅色，Ki-67）標(biāo)記的HeLa細(xì)胞球體。盡管使用405 nm激光只能對表面區(qū)域的細(xì)胞核進(jìn)行觀察，但使用NIR 785 nm可以對細(xì)胞球的整個體積進(jìn)行成像。
應(yīng)用案例
01
通過多色標(biāo)記看到更多
02
高動態(tài)功能學(xué)成像研究，
通過FV4000高精度的光刺激模塊，
對細(xì)胞進(jìn)行光損失
秉承百年科學(xué)和探索精神，Evident持續(xù)為生命科學(xué)領(lǐng)域研究提供創(chuàng)新科學(xué)工具和解決方案，助力探索生命奧秘。
全場景復(fù)合成像系統(tǒng)LightSheet-Ultimate
- 超寬尺度——從細(xì)菌微生物到個體
- 超全光譜——探測400-900nm
- 超多維度——XYZTPλ多維呈現(xiàn)
- 超高效率——共振快掃與光片成像
- 超多應(yīng)用——結(jié)構(gòu)成像與功能學(xué)研究
該產(chǎn)品結(jié)合Evident全新發(fā)布的FV4000激光掃描共聚焦系統(tǒng)及慧觀生物跨尺度全場景光片顯微系統(tǒng)SmartView的優(yōu)勢，集超寬尺度、超全光譜、超多維度、超高效率、超多應(yīng)用等五大優(yōu)勢于一身，能夠進(jìn)一步滿足用戶在多實驗場景下的科研需求。
LightSheet功能
光片熒光顯微鏡（Light-sheet Fluorescence Microscopy）使用薄片光源僅激發(fā)焦面范圍內(nèi)的熒光物質(zhì)，具備更直接的光學(xué)層析能力。相比落射照明技術(shù)，具有更低的光毒性和超快體成像采樣速度。
本產(chǎn)品中SmartView光片掃描系統(tǒng)孵化于國家杰青費(fèi)鵬教授團(tuán)隊，其獨(dú)立研發(fā)的創(chuàng)新型超薄無衍射光片照明技術(shù)（原理如下圖），突破傳統(tǒng)高斯光片生成技術(shù)軸向分辨率和成像視場之間的矛盾，改善了貝塞爾光片生成技術(shù)的旁瓣嚴(yán)重問題，在生成‘既薄又長‘的光片時又不犧牲時間分辨率，憑借獨(dú)特的多級無衍射調(diào)控的光片顯微技術(shù)，慧觀生物生成了最薄450 nm“光刀"，使得SmartView在保持超高層析精度的同時，還兼具高速、低毒性等優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)長時程、高清、三維動態(tài)觀測，捕捉樣本的細(xì)微變化。
慧觀多重調(diào)制無衍射照明光片原理示意圖
Gausslan、Bessel、Lattice、SmartView照明光片比較示意圖
不僅如此，得益于SmartView獨(dú)特的新型單物鏡光片模態(tài)設(shè)計，光片顯微鏡與共聚焦顯微鏡實現(xiàn)了有機(jī)融合。SmartView單物鏡光片顯微系統(tǒng)擁有開放式的樣本操作空間，不再需要特制樣本載具，適用于共聚焦培養(yǎng)皿、多孔板、類器官芯片、載玻片等常規(guī)載具。加之SmartView顛覆性的突破了傳統(tǒng)光片顯微鏡的倍率限制，可實現(xiàn)4X-100X的不同物鏡的靈活切換，使得它能從亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)到活細(xì)胞，從類器官到全器官，全方位滿足用戶應(yīng)對不同應(yīng)用場景的需求，使得光片顯微鏡的優(yōu)勢能夠更大的發(fā)揮出來，為科研探索提供了更多的靈活性與便利性。
其獨(dú)特單物鏡模態(tài)設(shè)計，結(jié)合Evident科研級全電動IX83顯微鏡機(jī)架, 它讓您像往常為共聚焦實驗準(zhǔn)備樣本一樣輕松進(jìn)行光片成像 。此外，通過引入類腦式AI數(shù)據(jù)處理技術(shù)，SmartView顯微系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對海量4D數(shù)據(jù)（3D空間+1D時間）的智能分析和處理。
3D動態(tài)可視化，線粒體舒縮過程
細(xì)胞治療功能網(wǎng)絡(luò)的高精度4D動態(tài)可視化
藥物干預(yù)下，CAR-T細(xì)胞（紅色）對靶細(xì)胞（綠色）殺傷效果評估。
有效殺傷
無效殺傷
多色標(biāo)記類器官3D可視化
數(shù)據(jù)來源致謝：清華大學(xué)陳曄光老師團(tuán)隊
Confocal功能
本產(chǎn)品采用Evident新一代旗艦共聚焦系統(tǒng)：FV4000多色全光譜型激光掃描共聚焦，具有以下創(chuàng)新：
- 專利的全新共聚焦探測器技術(shù)（專利號US11237047）
- 高達(dá)6通道的全光譜（400-900nm）共聚焦檢測
- 用于共聚焦成像和光刺激的10色高功率激光譜線
- 高動態(tài)范圍的光子數(shù)定量能力
- 溫和高效的大視野快速共振掃描
- 人工智能降噪和分析技術(shù)
- 高靈敏、低噪音的高質(zhì)量圖像，大動態(tài)范圍性能，可以充分量化樣品強(qiáng)弱差異，光子數(shù)讀出模式和高穩(wěn)定性系統(tǒng)，助力精確定量
- 最多可配置6通道高靈敏檢測器，完成同步多色光譜成像，檢測范圍覆蓋400-900nm，光譜調(diào)節(jié)精度1nm
SilVIR檢測器探測效率曲線，優(yōu)于GaAsP檢測器
SilVIR檢測器比GaAsP檢測器具有更低的噪聲，更高的信噪比
活細(xì)胞穩(wěn)定、可量化成像
超多色最大10固體激光配置，近紅外拓展（685nm，730nm，785nm），全新的紅外染料配合LPM激光功率監(jiān)控系統(tǒng)、快掃1024*32 438fps ，焦面漂移補(bǔ)償系統(tǒng)ZDC，實現(xiàn)溫和長時程活細(xì)胞定量成像，另外，AI降噪模塊能進(jìn)一步一鍵優(yōu)化圖像。
細(xì)胞樣品AI降噪處理后，明顯提高信噪比
焦面漂移補(bǔ)償系統(tǒng)ZDC
高分辨率深層3D成像
全系列硅油物鏡、長工作距離等特殊物鏡可選配，配合近紅外激發(fā)、透明化處理等，穿透深度更深，快掃單元加速更深層3D掃描，助力細(xì)胞球、類器官、胚胎發(fā)育等研究。
用DAP（I 青色，細(xì)胞核）和AlexaFluor790（洋紅色，Ki-67）標(biāo)記的HeLa細(xì)胞球體。盡管使用405 nm激光只能對表面區(qū)域的細(xì)胞核進(jìn)行觀察，但使用NIR 785 nm可以對細(xì)胞球的整個體積進(jìn)行成像。應(yīng)用案例
01
通過多色標(biāo)記看到更多
NIH 3T3細(xì)胞。Hoechst – 青色，Actin-phalloidin-AF488 – 綠色，B-tubulin-AF555 – 紅色，CPCA-HSP60-AF647 – 洋紅色，F(xiàn)ibrillarin-AF790 – 灰色。
圖像承蒙Encor Biotechnology Inc（. 生物技術(shù)公司）提供。
圖像承蒙Encor Biotechnology Inc（. 生物技術(shù)公司）提供。
5色標(biāo)記腦切片，小鼠海馬神經(jīng)血管單位。藍(lán)色：DAPI，細(xì)胞核，綠色：GFAP，AF488。星形膠質(zhì)細(xì)胞，黃色：DsRed，紅細(xì)胞。洋紅色：膠原IV AF647，血管基底膜，灰色：AQ-4星形膠質(zhì)細(xì)胞水通道。
感謝細(xì)胞功能動力學(xué)，理化研究所CBS，Hiroshi Hama Atsushi Miyawaki饋贈。
感謝細(xì)胞功能動力學(xué)，理化研究所CBS，Hiroshi Hama Atsushi Miyawaki饋贈。
02
高動態(tài)功能學(xué)成像研究，
通過FV4000高精度的光刺激模塊，
對細(xì)胞進(jìn)行光損失
秉承百年科學(xué)和探索精神，Evident持續(xù)為生命科學(xué)領(lǐng)域研究提供創(chuàng)新科學(xué)工具和解決方案，助力探索生命奧秘。
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