Konfokální mikroskop Dragonfly 600

VÝROBCE:

ANDOR

KATEGORIE:

Spinning disk konfokální systém Dragonfly 600 od firmy ANDOR je vysoce kontrastní multidimenzionální zobrazovací platforma, která díky bezkonkurenční kombinaci rychlosti a citlivosti umožňuje výzkumníkům objevovat nepředvídané dynamické události a zobrazovat živé organismy několik dní v kuse. Tento nový model navazuje na úspěšnou řadu Dragonfly 500 a zaměřuje se především na super-rezoluční lokalizační zobrazování DNA-PAINT a na 3D zobrazování tkání s vysokým rozlišením. Díky flexibilnímu skriptovacímu rozhraní lze Dragonfly 600 dále kombinovat s fluidními systémy pro multi-omické zobrazování ve velkém měřítku.

Dragonfly 600 obsahuje nově vyvinutý High Power Laser Engine (HLE) a nový způsob zobrazování TIRF, který využívá osvětlení Borealis®, tzv. B-TIRF (Borealis TIRF), pro snadné nastavení a rovnoměrnější osvětlení, které vede k zisku více použitelných dat v celém zorném poli.

Dragonfly 600 poskytuje vynikající vícerozměrné snímky od subcelulárních vzorků (v řádech nm) až po celý organismus (v řádech cm).

Nové super-rezoluční moduly a patentovaný B-TIRF odhalují i ty nejmenší detaily, jako je např. dynamika virové infekce či ultrastruktura chromatinu nebo organel.

To vše je možné díky třem klíčovým technologickým inovacím:

HLE-700* – laserový motor se 2-7 multimódovými laserovými linkami v jedné šasi (až 10 linek ve dvojité konfiguraci) poskytující vysoké výkony (od stovek mW do jednotek Watt v rozsahu 400-785 nm) potřebné pro zobrazování jednotlivých molekul

B-TIRF™ – nový modul Borealis™ TIRF pro super-rezoluci a zobrazování jednotlivých molekul využívající rovnoměrného osvětlení vzorku a hustoty výkonu, který je zajištěn díky patentovanému systému Borealis™

3D-SMLM – 3D super-rezoluční modul poskytuje parfokální astigmatické kódování pro super-rozlišení ve všech zobrazovacích modalitách (widefield zobrazování, konfokální snímání, B-TIRF)

*Technická poznámka k laserovému motoru HLE je k přečtení zde

Ovládání přístroje a získávání dat zajišťuje uživatelský software Fusion s rozhraním API (REST) programovatelným v jazycích Python, MATLAB, LabVIEW atd. REST umožňuje sekvenování protokolů, které lze využít pro aplikace multiplexního značení. Lokalizační analýza je prováděna nástrojem Picasso, který byl vyvinut jako open-source program v Jungmannově laboratoři. Picasso čte a zapisuje data získaná v analytickém softwaru Imaris (ve formátu IMS) a lokalizační data HDF5. Analytický software Imaris 9.9 podporuje HDF5 pro 3D vizualizaci lokalizace a voxelizovaných dat.

Máte zájem o Konfokální mikroskop Dragonfly 600
Potřebujete radu?

Kontaktujte nás

Parametry

Rychlost konfokálního snímání	400 skenů za sekundu
Velikost štěrbin na disku	25 μm, 40 μm
Rychlost rotace disku	6000 rpm
Minimální expozice	2,5 ms
Rozsah vlnových délek (Konfokální/widefield zobrazování)	Excitace: 400–800 nm Emise: 420–850 nm
Rozsah vlnových délek (B-TIRF zobrazování)	400–800 nm
Optický zoom u osvětlení	1×, 2×, 4×, 6×
Optický zoom u kamery	1×, 1.5×, 2×

Zobrazovací modality systému Dragonfly 600:

1. Spinning disk konfokální snímání

Jádrem Dragonfly je vícebodový konfokální systém založený na micro-lens dual spinning disk technologii pro vysokorychlostní a vysoce citlivé zobrazování. Snímání probíhá rychlostí nejméně 10x vyšší než u konvenční konfokální technologie, s výrazně lepší citlivostí v rozsahu 400-800 nm. Díky tomu je Dragonfly ideálním řešením pro vizualizace živých buněk a organismů a pro rychlé prostorové zobrazování fixovaných vzorků.

2. B-TIRF

Unikátní modul Borealis® Total Internal Reflection Fluorescence (B-TIRF) firmy ANDOR je novinkou poprvé použitou u systému Dragonfly 600! Tento modul, který je založený na patentovaném systému Borealis® pro uniformní osvětlení vzorku bez okrajové vinětace, zabraňuje interferenci a pruhovaným artefaktům vyskytujících se při standardním TIRF zobrazování a díky tomu poskytuje vynikající kvalitu obrazu. B-TIRF lze použít pro běžné TIRF aplikace, jako je zobrazování dějů na okraji buněčné membrány (např. endo/exocytóza, fokální adheze a pohyb buněk, dynamika virová infekce atd.

V systému Dragonfly lze kombinovat B-TIRF s osvětlovacím zoomem nebo HLE (High power Laser Engine) výkonným laserovým motorem a provádět tak experimenty lokalizace jednotlivých molekul (SMLM) s výrazně zvýšeným poměrem signálu k šumu.

3. Super-rozlišení: 3D SMLM

Dragonfly 600 má všechny potřebné nástroje pro metodu lokalizace jednotlivých molekul. HLE poskytuje potřebný výkon laseru pro aplikace dSTORM a DNA-PAINT. 3D SMLM používá astigmatický 3D super-rezoluční modul a poskytuje snímky s nanometrovou přesností lokalizace a odpovídajícím rozlišením až 10 nm.

Lokalizaci jednotlivých molekul lze provádět pomocí 3D super-rezolučního modulu, který je kompatibilní se všemi modalitami: widefield zobrazováním, konfokálním snímáním a TIRF. Obraz získaný v jedné rovině přes 3D super-rezoluční modul poskytuje axiální informaci v rozsahu ~ 1 μm s odpovídajícím rozlišením až do 30 nm.

Kombinace 3D super-rezolučního modulu s widefield zobrazováním umožňuje sběr axiálních SMLM dat. V kombinaci s B-TIRF dochází ke zvýšení poměru signálu k šumu super-rezolučních dat v blízkosti krycího sklíčka. Kombinací se spinning disk konfokálním snímáním lze dosáhnout super-rozlišení i u silnějších vzorků (v rozsahu ~10 μm) a to postupným pořizováním optických řezů.

4. SRRF Stream+

SRRF (Super-Resolution Radial Fluctuations) Stream nabízí vysoce efektivní a flexibilní softwarový přístup k super-rozlišení. Přečtěte si naši technickou poznámku SRRF-Stream+ a dozvíte se více.

5. Widefield + dekonvoluce

Widefield je ideální pro velmi tenké vzorky, kvasinky nebo aplikace, které vyžadují vysoký výkon laseru, jako je SMLM. Pro zvýšení poměru signálu k šumu a pro větší rozlišení lze rovněž použít integrovanou dekonvoluci urychlenou přes GPU v kombinaci se všemi modalitami: konfokálním snímáním, widefield i TIRF.

6. Mikroskopie v procházejícím světle

Všechny zobrazovací metody lze kombinovat s technikami procházejícího světla (DIC, fázový kontrast nebo brightfield), které poskytují referenční kanál umožňující korelační nebo kontextové nastavení.

PŘÍSLUŠENSTVÍ

Stejně jako jeho předchůdci, Dragonfly 500 a 200, nabízí i nový Dragonfly 600 systém čtyři klíčové zobrazovací modality – rychlé spinning disk konfokální snímání, laserové widefield zobrazování, pozorování v procházejícím světle (DIC, fázový kontrast, brightfield) a nové moduly pro super-rezoluční mikroskopii (3D SMLM a B-TIRF*).

Technické parametry přístroje Dragonfly 600:

1. Dual-Microlens Spinning Disk

Při konfokální mikroskopii s rotujícím diskem je přes pinholes (otvory na disku) současně osvětleno více bodů vzorku najednou. Světlo emitované vzorkem se znovu zobrazuje přes pinholes, čímž se „odfiltrují“ signály pocházející mimo ohniskovou rovinu ještě před tím, než dopadnou na detektor (kameru). Proto se snižuje výkon laseru potřebný k dosažení vynikajícího konfokálního obrazu. Tím se sníží pozadí a následně je umožněno zobrazení hlouběji ve vzorku.

Výhody plynoucí ze spinning disk technologie:

Šetrné zobrazování vzorků – možnost zobrazování živých dějů bez fototoxicity a photobleachingu
Rychlé konfokální snímání
Zobrazení velmi rychlých živých dějů
Zvýšení produktivity při hlubokém zobrazováním tlustších vzorků
Zvýšení poměru signálu k šumu

2. Single molecule imaging

Dragonfly 600 má všechny potřebné nástroje pro metodu lokalizace jednotlivých molekul. Výkonný laserový motor HLE poskytuje potřebný výkon laseru pro aplikace dSTORM a DNA-PAINT. 3D SMLM používá astigmatický 3D super-rezoluční modul a poskytuje snímky s nanometrovou přesností lokalizace a odpovídajícím rozlišením až 10 nm.

Lokalizaci jednotlivých molekul lze provádět pomocí 3D super-rezolučního modulu, který je kompatibilní se všemi modalitami: widefield zobrazováním, konfokálním snímáním a TIRF. Obraz získaný v jedné rovině přes 3D super-rezoluční modul poskytuje axiální informaci v rozsahu ~ 1 μm s odpovídajícím rozlišením až do 30 nm.

3. Citlivé detektory

Citlivost je fundamentálním parametrem všech mikroskopických systémů. Určuje minimální detekovatelný signál pro danou intenzitu excitace. Součástí Dragonfly systému jsou ty nejcitlivější EMCCD a sCMOS detektory na trhu.

Pro ty nejslabší signály lze použít detektory iXon EMCCD, které zachycují již 1.9 fotonu na pixel s vysokým poměrem signálu k šumu. Nejnovější generace detektorů sCMOS nabízí vynikající rovnováhu mezi citlivostí a rychlostí – kvantová účinnost až 95% a rychlost vyšší než 44 snímků za sekundu při plném rozlišení!

Více o Andor detektorech se dočtete v datových listech níže.

4. Borealis®

Borealis® je patentovaná technologie firmy Andor, která přináší špičkové uniformní osvětlení celého zorného pole bez okrajové vinětace. Minimalizuje rozptyl v rovnoměrnosti excitace (≤5 %) a výrazně zlepšuje výslednou kvalitu obrazu. Díky Borealis® dochází ke snížení výskytu artefaktů vznikajících při stitchingu snímků a montážním zobrazování. Patentovaná technologie Borealis® je k dispozici také v rámci nového unikátního modulu B-TIRF® u Dragonfly 600.

5. TIRF a B-TIRF

Unikátní modul Borealis® Total Internal Reflection Fluorescence (B-TIRF) je založený na patentovaném systému Borealis®. Zabraňuje interferenci a pruhovaným artefaktům vyskytujících se při standardním TIRF zobrazování a díky tomu poskytuje vynikající kvalitu obrazu. B-TIRF lze použít pro běžné TIRF aplikace, jako je zobrazování dějů na okraji buněčné membrány (např. endo/exocytóza, fokální adheze a pohyb buněk, dynamika virová infekce atd.)

V systému Dragonfly lze kombinovat B-TIRF s osvětlovacím zoomem nebo výkonným laserovým motorem HLE (High power Laser Engine) a provádět tak experimenty lokalizace jednotlivých molekul (SMLM) s výrazně zvýšeným poměrem signálu k šumu.

6. Laserové motory: ILE a HLE

U nové generace Dragonfly 600 lze zvolit mezi dvěma typy laserového osvětlení:

ILE = Integrated Laser Engine nebo výkonnější varianta HLE = High Power Laser Engine. Oba laserové motory nabízejí osvětlení multimódovými vlákny. Mulitmódová vlákna přenášejí delší vlnové délky než jednovidová vlákna, vyžadují méně údržby a mohou dokonale vyplnit čtvercový senzor kamery. Jak ILE, tak HLE, jsou vhodné pro zobrazování živých buněk a citlivých vzorků, jelikož poskytují přísně kontrolovanou a šetrnou iluminaci. ILE i HLE jsou kompatibilní s novou zobrazovací modalitou B-TIRF.

HLE navíc nabízí vysoký výkon (v řádech stovek mW až jednotek Wattů) potřebný pro zobrazování jednotlivých molekul a výrazně urychluje prostorové zobrazování u transkriptomických experimentů.

7. Intuitivní software

V rámci Dragonfly 600 systému jsou k dispozici celkem tři softwary:

AKVIZIČNÍ SOFTWARE FUSION:

Aplikace Fusion byla navržena tak, aby splňovala požadavky dnešních výzkumníků a poskytovala snadné použití a okamžitou vizuální zpětnou vazbu pro kontrolu dat. Fusion zjednodušuje ovládání systému Dragonfly a zpřístupňuje špičkovou mikroskopii všem uživatelům.

3D vizualizace v reálném čase umožňuje vhled do vašich experimentů
V protokolu lze aktivovat stitching a dekonvoluci, které poskytují zpracovaný obraz ihned po dokončení snímání
Multi-well akvizice je k dispozici prostřednictvím snadného a intuitivního uživatelského rozhraní podporujícího až 384 jamkových destiček: ideální pro snadné a rychlé prověřování vzorků, organoidů a fenotypů
Pro rychlou akvizici lze také kombinovat Z-akvizici s novým režimem burst shutter
3D zobrazování jednotlivých molekul lze provádět v celých buňkách s minimální softwarovou interakcí
Ve všech zobrazovacích modalitách je k dispozici systém automatického zaostřování, který poskytuje stabilní a přesné zobrazení ve všech bodech během celého experimentu

VÝKONNÝ ANALYTICKÝ SOFTWARE IMARIS ®

Analytický software Imaris ® for Dragonfly je nedílnou součástí každého systému Dragonfly. Imaris ® for Dragonfly Super-Resolution je nedílnou součástí nového systému Dragonfly 600.

Imaris ® for Dragonfly umožňuje uživateli:

Vykreslovat povrchy a objem ve 3D/4D
Vytvářet snímky ve vysokém rozlišení
Vytvářet sofistikované vícerozměrné animace
Využít pre-processing obrazových dat

Imaris ® for Dragonfly Super-Resolution přidává navíc funkce pro vizualizaci a analýzu 3D SMLM dat:

Měření objektů: počet, objem, intenzita, plocha a další
Měření vzdáleností: průměrná vzdálenost mezi nejbližšími objekty, nejkratší vzdálenost k jiným strukturám nebo k referenčním bodům
Klasifikace objektů pomocí strojového učení
Barevné kódování objektů na základě měření

Na vyžádání jsou k dispozici další moduly specifické pro dané aplikace a zahrnují možnosti z balíčků Imaris pro buněčnou biologii, neurovědy a mnoho dalšího.

OPEN-SOURCE SOFTWARE PICASSO

Firma Andor spolupracovala dlouhou dobu s vývojáři Picasso na tom, aby bylo možné otevřít a přečíst v tomto open-source programu i soubory získané v softwaru Fusion. Uživatelé mají k dispozici flexibilitu přejít k softwaru Picasso a načíst v něm 3D SMLM lokalizační data ve formátu HDF5. 3D vykreslování a statistická měření jsou pak dokončena v systému Imaris.

Fusion, Imaris a Picasso fungují v harmonii. Picasso přímo čte raw data z Fusion (ve formátu *.ims), lokalizuje události jednotlivých molekul v osách XY a Z a exportuje lokalizace i voxely. Imaris načítá voxely jako „3D Volume“ a lokalizace jako „Spots“, vizualizuje, filtruje a provádí analýzu (např. měření nejbližších sousedních objektů).