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9月12日

简单的4D显微镜带来了活细胞和全动物成像的重大创新

Andor Zyla 5.5 sCMOS相机作为新技术的核心,以前所未有的空间分辨率进行实时3D成像

共聚焦、双光子和光面显微镜的进展迅速地促进了我们对细胞和亚细胞结构和过程的理解。然而,哥伦比亚大学的一组科学家使用快速和超灵敏的Andor Zyla sCMOS相机,在《自然光子学》杂志上发表了他们的工作成果,活细胞和全动物成像可能会有更多的突破。

在哥伦比亚大学医学中心(CUMC)生物医学工程副教授Elizabeth Hillman和她的研究生Matthew Bouchard的带领下,该团队已经成功地开发了SCAPE(扫共焦平面激发)3D显微镜,它不需要安装样品或其他特殊制备,能够以比目前的激光扫描显微镜快10到100倍的速度实时成像自由移动的活样品。

根据希尔曼教授的说法,“与传统的光片显微镜使用一对笨重的定位物镜不同,SCAPE使用一个单物镜,在不移动样本或物镜的情况下,用光片扫过视场来捕捉3D图像。这种组合使SCAPE极其快速、多功能和简单易用,同时也令人惊讶地便宜,并可能带来革命性的能力,以捕获高速3D细胞活动,以广泛的活体样本。使用Andor Zyla sCMOS相机以每秒2404帧的速度读取2560 x 80微米的图像,我们已经证明了SCAPE能够以每秒48卷的速度为活体生物成像,包括果蝇幼虫和斑马鱼。

“SCAPE还捕捉到了活老鼠大脑中闪烁的神经元,与其他3D成像系统不同,它不需要不断地重新调整成像物镜或样本,允许受试者在整个成像过程中自由移动。希尔曼教授说:“在行为有机体中以细胞分辨率进行实时3D成像的能力是生物医学和神经科学研究的新前沿。”“有了SCAPE,我们现在可以成像复杂的生物,比如啮齿类动物大脑中的神经元放电,爬行的果蝇幼虫,以及斑马鱼心脏中的单个细胞,而心脏实际上是自发跳动的——这是目前为止不可能的。”

CUMC的研究人员设想了Sbob综合app官网登录CAPE的许多进一步应用,包括捕捉活组织中细胞复制、功能和运动的图像,对三维细胞培养进行成像,以及捕捉微流体和流式细胞术结构动力学的三维图像。这些领域可能会通过SCAPE得到特别增强,因为在这些应用中,分子生物学成像方法已经落后于最新的工具和技术。bob综合app官网登录

与之前的CMOS或CCD技术不同,Andor Zyla模型在其独特的能力上设定了全新的基准,在灵敏度、分辨率、速度、动态范围和视野方面同时提供最高规格。这款相机是基于一个大的4.2或550万像素传感器,6.5微米像素,能够维持100帧每秒(通过camera Link;40帧/秒,通过USB3),使其成为细胞显微镜、天文学、数字病理学和高内容筛bob综合app官网登录选的理想应用。滚动和全局快门曝光模式进一步提高了应用的灵活性。全局快门提供了一种理想的方法,可以简单而有效地将Zyla与其他“移动”设备(如舞台或光源)同步,并消除快速移动物体成像时产生的空间畸变的可能性。

安多尔的显微镜系统和科学摄像机解决了广泛的光学显微镜技术,包括激光旋盘共聚焦显微镜、光漂白、激活、转换和消融、TIRF、白光旋盘共聚焦、钙比成像、彗星分析和生物发光。

进一步的信息:https://andor.oxinst.com/scmos-for-physical-science-and-spectroscopy