Co výzkumníci obvykle očekávají od těch nejšpičkovějších mikroskopů pro live cell imaging i pro zobrazování fixovaných vzorků? Například velice rychle a citlivě zobrazovat hluboko ve vzorku. Zobrazovat vzorky různých velikostí, od nanometrů až po milimetry. Mít možnost objevovat nepředvídané dynamické buněčné události. Získat snímky s nanometrovou přesností lokalizace s vysokým rozlišením. Zobrazovat živé organismy několik dní v kuse, aniž by u nich došlo k fototoxicitě. Získat co nejvíce použitelných dat v celém zorném poli.
To vše je možné díky novému modelu konfokálního mikroskopu Dragonfly 600 s duálním spinning diskem s mikročočkami od firmy ANDOR. 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.
Dragonfly 600 má všechny potřebné nástroje pro metodu lokalizace jednotlivých molekul. Používá astigmatický 3D super-rezoluční modul a poskytuje snímky s nanometrovou přesností lokalizace a odpovídajícím rozlišením až 10 nm.
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.
Kde všude lze Dragonfly 600 použít?
1. Neurovědy
Výzkumníci v oblasti neurověd obvykle potřebují zobrazovat jak živé, tak fixované vzorky, a to různých velikostí: od nanometrů po milimetry. S Dragonfly lze zobrazit téměř cokoliv - gliové buňky, axonální transport, velké tkáňové řezy, rozšířené vzorky (ExM) nebo dendritické trny a to se super-rozlišením (SMLM).
Lokalizace synaptických zón a pochopení funkčních stavů pomocí SMLM:
- Super-rozlišení synapsí ve 3D (až 30 nm axiálně) pomocí super-rezolučního modulu
- Rozlišení vázaných synaptických vezikul pomocí SMLM s laterálním rozlišením až 10 nm
- Zviditelnění receptorů na membráně a zvýšení poměru signálu k šumu pomocí B-TIRF
- Super-rozlišení struktur hluboko uvnitř neuronů pomocí konfokálního rozlišení (Z ~10 μm)
Vytváření atlasů mozku pomocí prostorové transkriptomiky:
- Mapování genové exprese na buněčné úrovni
- Přesná kvantifikace genové exprese pomocí rovnoměrného osvětlení Borealis®
- Zvýšení produktivity díky využití velkého zorného pole a rychlého konfokálního snímání
Zobrazování živých neuronových vzorků:
- Zobrazení dynamických dějů (např. calcium signalling) díky rychlému konfokálnímu snímání až 400 fps
- Zobrazení citlivých vzorků (např. explantáty sliznice, řezy mozku) šetrným způsobem osvětlení
- Zachycení všech signálů pomocí krátkých expozičních časů a vysoce citlivých detektorů
Zobrazování hlouběji v husté mozkové tkáni pomocí NIR:
- Větší průnik do vzorku
- Lepší životaschopnost vzorku díky menší energetické radiaci
2. Buněčná biologie
Ať už se jedná o zobrazování buněčné populace, intracelulárních organel, expanzní mikroskopii (ExM) nebo super-rezoluční mikroskopii, u Dragonfly 600 se vždy najde vhodná modalita pro vysoce kvalitní buněčné zobrazování – konfokální snímání, B-TIRF, widefield, SMLM nebo super-rezoluce kompatibilní se zobrazováním živých buněk (SRRF-Stream+).
Zobrazování ultrastruktury centriol nebo 3D komplexů jaderných pórů:
- Zobrazení uspořádání chromatinu a epigenetiky až na 10 nm v XY
- Prozkoumání struktury mitochondriální membrány s axiálním rozlišením 30 nm pomocí 3D super-rezolučního modulu
- Vizualizace receptorů na buněčné membráně a identifikace biomolekul zapojených do buněčné signalizace pomocí 3D super-rezolučního modulu v kombinaci s HLE a B-TIRF
Zobrazení dynamiky buněčných organel s minimální fototoxicitou a photobleachingem:
- Zobrazování živých vzorků několik dní v kuse díky vysoce citlivým detektorům
- Zobrazení rostoucích mikrotubulů a pohyblivých řasinek pomocí rychlého konfokálního snímání (400 fps)
Zobrazení fúzních dějů a signalizace receptorů
- Zisk více informací z jednoho snímku díky rovnoměrnému osvětlení celého zorného pole pomocí patentované technologie Borealis
- Zobrazení vezikulárního transportu pomocí B-TIRF s o 30% větší rovnoměrností osvětlení, než u konvenčního TIRF
Buněčné zobrazování pomocí expanzní mikroskopie (ExM):
- Rychlejší pořízení více snímků díky velkému zornému poli, vysoce citlivým detektorům a vysoce výkonným laserům
- Kvantifikace a intepretace více dat na mikroskopickém snímku díky uniformního osvětlení Borealis
- Zisk informací z více sond díky využití širokého excitačního spektra HLE
3. Výzkum rakoviny
"Vizualizace hluboko v tkáni a ve formujících se metastázách díky optimalizovanému průměru pinholes na rotujícím disku."
Výzkum rakoviny potřebuje holistický přístup k biologii vyžadující vhled do genové exprese, nádorového mikroprostředí, malignity a in vitro/in vivo testů. Dragonfly 600 umožňuje výzkumníkům sledovat interakce chování nádorových buněk s okolním prostředím a prostorovou distribuci nádoru v prostředí fixovaných nebo živých buněk.
Díky širokému excitačnímu spektru ILE nebo HLE a vícebarevnému zobrazování více signálů z nádorových onemocnění je možné zachytit všechny informace v jednom experimentu. Šetrné zobrazování poskytuje živé snímky nádorových tkání v průběhu hodin nebo dnů. Rychlost snímání a optimalizovaný rozestup mezi jednotlivými pinholes na spinning disku umožňuje zobrazení organoidů a hustých tkání více do hloubky.
4. Vývojová biologie
"Zobrazení krevního toku nebo pohybu řasinek pomocí konfokálního snímání."
Vývojová biologie vyžaduje zobrazování tlustších vzorků. Optimalizovaná velikost a rozteč pinholes na spinning disku u Dragonfly systému umožňuje zobrazovat tlustší vzorky až do milimetrové hloubky. Díky rovnoměrnému osvětlení celého zorného pole bez okrajové vinětace lze pořídit několik snímků při velkém zvětšení, plynule je spojit, jako by šlo o jediný snímek a vizualizovat tak celý organizmus ve vysokém rozlišení. Díky výjimečné rychlosti Dragonfly systému a vysoce citlivým detektorům lze snímat např. vývoj myších embryí nebo jiné náročné procesy po celé hodiny či dny.
5. Mikrobiologie a virologie
"Vizualizace interakcí mezi hostitelem a patogenem se zvýšenou uniformitou, kterou poskytuje nový B-TIRF."
Pomocí unikátního B-TIRF modulu u Dragonfly 600 lze získat živý pohled na interakci viru a hostitele. Kombinací výkonného laserového motoru HLE s 3D super-rezolučním modulem, který shromažďuje data s laterálním rozlišením až 10 nm a axiálním rozlišením 30 nm, lze získat informace o ultrastrukturální biologii hub, bakterií a virů. S využitím výhod vysokého potlačení pozadí a extrémní citlivosti detektorů lze analyzovat infekci hluboko ve tkáních.
6. Transkriptomika & proteomika
"Zvýšení produktivity při získávání omických dat díky vysoce výkonnému laserovému motoru HLE."
Pochopení molekulární podstaty vývoje, mozkových funkcí, neurodegenerativních onemocnění a jejich chování, to je obrovský úkol. Vědní obory známé jako „-omika“ shromažďují informace o Xn biologických molekulách, aby charakterizovaly a kvantifikovaly celý soubor molekul. Dragonfly systém je pro takové aplikace ideální, a to díky svým vysoce citlivým detektorům, mimořádně vysokému potlačení pozadí, rychlosti snímání, rovnoměrnému osvětlení a možnostem automatizace. Výzkum v oborech -omiky má uplatnění v mnoha oblastech věd o živé přírodě, např. při predikci vývoje onemocnění na základě map genové exprese, přístupu k nádorovému mikroprostředí a závažnosti rakovinového onemocnění.
