Ovizio 顯微鏡升級(jí)全息和熒光顯微成像系統(tǒng)
近幾年三維全息顯微鏡的發(fā)展為生物成像研究開(kāi)辟了新紀(jì)元。三維計(jì)算全息技術(shù)所包含的數(shù)據(jù)處理使研究者獲得豐富的量化信息,
這些信息包含著非介入實(shí)時(shí)條件下的細(xì)胞或微生物結(jié)構(gòu)。
Ovizio成像系統(tǒng)平臺(tái)的技術(shù)基礎(chǔ)是**的微分?jǐn)?shù)字全息顯微鏡。這種獨(dú)特的技術(shù)可對(duì)細(xì)胞進(jìn)行實(shí)時(shí)無(wú)標(biāo)記監(jiān)測(cè),也可以對(duì)多層細(xì)胞培養(yǎng)提供實(shí)時(shí)的監(jiān)控。
與傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡只記錄光學(xué)強(qiáng)度相比,數(shù)字全息顯微( DHM )還可以存儲(chǔ)與光的相位以及樣品的光學(xué)厚度相關(guān)的數(shù)據(jù),
應(yīng)用這些數(shù)據(jù)即可以進(jìn)行定量成像應(yīng)用和自動(dòng)化分析。全息技術(shù)的基本原理是物體反射的光波與參考光波相干疊加產(chǎn)生干涉條紋,
被記錄的這些干涉條紋稱為全息圖。全息圖在一定的條件下再現(xiàn) ,便可重現(xiàn)原物體逼真的三維像。
微分?jǐn)?shù)字全息技術(shù)利用局部相干光(低功率,非侵入性的LED光源)可以帶來(lái)更高的圖像穩(wěn)定性,
也大大縮小了儀器的的尺寸,使得儀器可以應(yīng)用的場(chǎng)景更多。數(shù)字全息技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多重成像,
比如可以構(gòu)造強(qiáng)度圖像,定量相位圖像和覆蓋物體的形狀和密度的3D圖像。
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圖1 Ovizio 三維全息成像系統(tǒng)QMOD模塊
Ovizio QMOD模塊可將對(duì)細(xì)胞分析的準(zhǔn)確性和易用性提高到一個(gè)新的水平。
其可以作為一個(gè)模塊與顯微鏡的C型接口直接相連(C型接口一般與像機(jī)相連,一般為專用接口),
該QMOD系統(tǒng)可以對(duì)培養(yǎng)皿、燒瓶和多孔板等多層透明容器直接分析,提供特別方便和快速的解決方案。
通過(guò)OsOne軟件,研究人員可以自動(dòng)掃描多孔板,并跟蹤監(jiān)測(cè)細(xì)胞的變化,分辨活細(xì)胞和死細(xì)胞之間的區(qū)別,
為了提供*佳的分辨率,與OsOne軟件獲取的圖像還可以進(jìn)行重新調(diào)整聚焦。
此外,Ovizio QMOD模塊還可以與熒光顯微鏡( Ovizio**)的組合,
QMOD模塊可以得到與全息圖重疊的熒光信號(hào),這種獨(dú)特的研究方法能夠在生物、環(huán)境、生理、病理研究中得到應(yīng)用。
該方法無(wú)需對(duì)樣品制備,也不需要特殊的試劑或者對(duì)細(xì)胞進(jìn)行固定,所以其是一種對(duì)環(huán)境特別友好的實(shí)驗(yàn)方法。
該QMOD模塊已經(jīng)在*常用的顯微鏡,如蔡司Axioplan,尼康Labophot2,
尼康的EclipseTS100-F,徠卡DMIRB或奧林巴斯AX70、奧林巴斯AX71試驗(yàn)成功。
該平臺(tái)上監(jiān)控實(shí)時(shí)多層細(xì)胞,并測(cè)量細(xì)胞計(jì)數(shù)和每層細(xì)胞的活性分析。
該平臺(tái)使用Ovizio的OsOne軟件進(jìn)行完全自動(dòng)化的運(yùn)算,非常易于操作。
作為一種非常新穎的以量化和數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的成像技術(shù),其可以幫助科學(xué)家大大簡(jiǎn)化研究工作。

QMOD模塊進(jìn)行全息技術(shù)和熒光成像,同時(shí)分析藻類細(xì)胞的脂質(zhì)積累

QMOD獲得的硅藻息圖
QMOD獲得的(A )的全息圖,這種全息圖同時(shí)包含光強(qiáng)度信息(B)和相位信息(C)的代表對(duì)象的光學(xué)厚度。
物體的光學(xué)厚度更清楚地顯現(xiàn)在相位圖像(D)中,可進(jìn)行硅藻的偽3D可視化,厚度為0.7微米。
QMOD主要應(yīng)用范圍
QMOD可實(shí)現(xiàn)對(duì)微觀物體三維形貌的高分辨率觀察和動(dòng)態(tài)測(cè)量。
進(jìn)行對(duì)細(xì)胞進(jìn)行三維曝光而不損傷細(xì)胞,提供**的延時(shí)成像記錄,可用于神經(jīng)細(xì)胞、干細(xì)胞、癌細(xì)胞等的研究;
可從細(xì)胞面積、光學(xué)厚度、體積等多方面了解細(xì)胞分化,并通過(guò)延時(shí)成像記錄還原分化全過(guò)程;
可以測(cè)定細(xì)胞折射率,因此不需要染色,可直接觀察活細(xì)胞與死細(xì)胞,并區(qū)分凋亡細(xì)胞與死細(xì)胞;
對(duì)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)與遷移,可以給予準(zhǔn)確的跟蹤記錄,并再現(xiàn)還原其過(guò)程,得到細(xì)胞運(yùn)動(dòng)平均速率、融合度對(duì)速率的影響、細(xì)胞大小、厚度和體積與速率的相關(guān)性等;
siRNA對(duì)細(xì)胞的作用,首先表現(xiàn)在細(xì)胞增殖或形態(tài)的改變。根據(jù)細(xì)胞數(shù)量及形態(tài)參數(shù)的變化,可以有效地驗(yàn)證siRNA的功效;在藥理或毒理實(shí)驗(yàn)中,
藥效、基因或蛋白對(duì)細(xì)胞增殖的調(diào)控大多首先通過(guò)形態(tài)學(xué)參數(shù)反應(yīng)出來(lái)。
QMOD可以用于監(jiān)測(cè)以下參數(shù)
細(xì)胞計(jì)數(shù)
細(xì)胞活性
細(xì)胞融匯程度
細(xì)胞形態(tài)學(xué)
細(xì)胞毒性測(cè)定
熒光和全息分析
流式細(xì)胞微速攝影
體外細(xì)胞系分析
多孔板的篩選
生物膜監(jiān)控
還有更多的應(yīng)用程序.
系統(tǒng)亮點(diǎn)概括如下:
1.三維全息顯微鏡成生物成像領(lǐng)域“新寵”,可繪制3D細(xì)胞圖,能提供細(xì)胞的厚度信息
2.DHM不需要對(duì)樣品掃描就可以擁有激光掃描共聚焦顯微鏡進(jìn)行三維成像的優(yōu)點(diǎn),成像速度快,便于細(xì)胞實(shí)時(shí)檢測(cè)和時(shí)間動(dòng)態(tài)過(guò)程研究
3.實(shí)時(shí)、非侵入生物樣品的三維可視化成像,背景對(duì)比度高,不需要對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色和固定,大大提高細(xì)胞的存活率
4.非介入三維實(shí)時(shí)成像和鑒別細(xì)胞、微生物的實(shí)用技術(shù),對(duì)細(xì)胞無(wú)傷害。
5.DHM定量相位成像方法,直接和非介入地提供活體細(xì)胞的光學(xué)厚度和動(dòng)態(tài)條件
6.可以進(jìn)行更復(fù)雜的分析和細(xì)胞操作控制等
相關(guān)參數(shù)
工作距離: 取決于物鏡, 0.5-20mm
自身放大倍數(shù):10×
圖像捕獲速度: 15幀/秒
圖像抓拍時(shí)間:1-3秒
數(shù)值孔徑(1/NA):3
垂直分辨率:2nm
橫向分辨率: 2nm
垂直聚焦距離:3-5微米
視場(chǎng)大小:750微米×750微米
工作溫度:0-40℃
工作電壓:110-220V AC
關(guān)于C型接口
C型接口在國(guó)際上有嚴(yán)格的規(guī)格要求,根據(jù)“ANSI B1.1”國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),C型接口的每個(gè)螺紋的直徑是1英寸(25毫米),
也就是每英寸32圈螺紋,而C型接口的安裝基準(zhǔn)面到焦平面距離也嚴(yán)格規(guī)定為17.526mm。除此以外,
還有另一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的CS型接口,安裝基準(zhǔn)面到焦平面距離為12.5mm。
蔡司、萊卡、尼康的顯微鏡C型接口.
顯微鏡接口特點(diǎn):
1.適用性廣,適用任何品牌的顯微鏡;
2.心對(duì)焦技術(shù),使用中心對(duì)焦工藝和光學(xué)技術(shù),使更快,更容易地對(duì)焦 ;
3.圖像質(zhì)量高,使系統(tǒng)攝像更加固定,不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)而影響圖像質(zhì)量 ;
4.外型設(shè)計(jì)小巧,外型小巧、美觀。
蔡司、萊卡、尼康(奧林帕斯)的顯微鏡C型接口

奧林帕斯顯微鏡普遍使用的C型接口,用于接QMOD模塊
系統(tǒng)組成部分:
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預(yù)裝Qmod成像控制分析軟件的電腦系統(tǒng)
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QMOD模塊與顯微鏡的連接C型適配器
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QMOD全息模塊控制儀
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附件包
QMod
Holographic And Fluorescence Microscopy. In One Single System.
The new Ovizio QMod microscopy module takes the accuracy & simplicity of cell analysis to the next level. Available as a kit, it can be fixed on the c-mount where the camera is usually attached to the microscope. The QMod system is a particularly convenient and fast solution for direct cell counting in transparent supports, from petri dishes, flasks and multi-well plates to multi-layer vessels.
Designed for high precision, the QMod module generates in real-time the holographic fingerprint of each cell enabling the user to select and observe cells individually, based on a pre-defined set of parameters. Operated with the OsOne software, scientists can now automatically scan multi-well vessels, trace changes, make the distinction between living and dead cells and can even eliminate debris. To offer the best resolution, the images acquired with the OsOne software can ultimately be refocused post-acquisition.
Furthermore, in combination with a fluorescence microscope, the QMod module makes it now possible to overlay your fluorescent signal with your hologram! This unique approach opens the door to even more applications, with for example: confirmation of the results achieved in a label free set-up without the need for sample preparation, reagents and cell fixation. Applying the same device and sample, this method avoids the creation of toxic waste.
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Counting
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Viability
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Confluence
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Morphology
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Toxicity Assays
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Fluorescence & Holography
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Time-lapse Cytometry.
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In Vitro Cell Line Assays
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Multi-well Plate Screening
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Biofilm Monitoring
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Many more applications to come…
The qMod module has been successfully tested on the most used microscopes as the Zeiss Axioplan, Nikon Labophot 2, Nikon Eclipse TS100-F, Leica DM IRB or Olympus AX70.