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蔡司细胞生物学显微成像解决方案

细胞是生命结构和功能的基本单位,也是生命活动的基本单元。如何对细胞内的微小结构精细成像,捕获微弱的信号,并快速追踪动态过程,是研究人员所需面临的难题。

自1846 年以来,蔡司在不断地砥砺前行、开拓进取,致力于提供更好的细胞成像解决方案,提供更前沿的科学工具和方法,助力您揭示微观世界的神奇,一起推动人类的健康与进步发展。

 

应用实例

  • 细胞周期:研究各个细胞组分在细胞分裂的过程中的动态变化,如染色体的聚集,纺锤丝的牵引,细胞膜的缢裂,这些需要超高分辨率的成像设备来实现。LatticeSIM具有高光效率,超高分辨率采集速率可达255幅/秒;同时,低光毒性也将对样品的影响降到最低。
  • 钙离子成像:许多钙离子通道门控蛋白是以多聚体的形式来发挥具体的生物学功能的,FRET(荧光能量共振转移)或光子计数可以帮助研究者来确定研究具有生物学功能蛋白多聚体的数量,蔡司共聚焦系统可以通过精准的线性扫描与高灵敏度的检测器,可以使定量分析的结果更加稳定可靠。
  • 细胞团:在细胞团研究中,同样需要探究细胞内部成分的调控与作用机理,进行亚细胞水平的观察,如细胞骨架的动态变化,这时就需要捕捉精细结构的细节信息。Airyscan超高分辨率系统基于共聚焦的超高分辨率检测系统,在三维方向上同时提高2 倍分辨率,达到侧向 120 nm,轴向 350 nm。高于常规共聚焦4-8 倍的检测灵敏度,为弱荧光样品和细胞团内部信号提供优异图像质量。单光子和双光子激发均可使用。
  • 亚细胞结构:为了观察细微的形态学变化,可以利用扫描电子显微镜的超高分辨率来对其进行成像。蔡司 Gemini 镜筒技术会带给你优异的图像,它可以在进行大视野成像的同时又保持纳米级别的分辨率。对于数百微米尺度样品的三维重构,切面成像一气呵成,大幅减少因图像区域重叠和拼接花费的时间。
  • 免疫细胞:免疫细胞通过分泌细胞因子、吞噬作用和杀伤作用等对细菌、病毒等免疫原性物质或肿瘤细胞、被感染细胞等异常细胞进行清除,对维持正常生命活动有着重要意义。光电联用系统可以将光镜采集的特定亚细胞结构荧光信号与电镜获取的超微结构精准结合。
  • 干细胞:在干细胞研究中,涉及到亚细胞,单细胞,细胞群体,组织及活体等多个层面的研究。在干细胞群体行为(增殖和定向分化等)研究中,研究者可以利用自动化活细胞成像平台 Celldiscoverer 7以封闭式的稳定培养环境,对干细胞进行长时间观察记录。
  • 肿瘤与药物研究:肿瘤及药物研究离不开高通量数据的采集,用于发现疾病模型中的特征分子或者筛选对应某一靶点的药物分子。高通量筛选中需要尽量快速地得到大数据量,并进行后续的智能定量分析,如细胞计数、荧光定量等,进而高效地分析肿瘤细胞表观特征及分子功能、找寻药物靶点及测试新药作用等。

FE-SEM 3View 拍摄的树突状细胞的超微结构。图像由伦敦大学学院眼科研究所的 Peter Munro 博士和 Hannah Armer 博士提供

通过FIB-SEM 对细胞亚细胞器成像,可以观察到高尔基体的三维重建结构。为了观察细微的形态学变化,可以利用电子显微镜的超高分辨率来对其进行成像。
COS-7 细胞,73 张 Z-Stacks 图像的最大强度投影,Alexa 488 标记微管(绿色),Alexa 568 标记肌动蛋白(红色),双色图像同时采集,Apotome 模式。
Lattice SIM:U2OS 细胞中的 Tomm20-mEmerald 和EB3-tdTomato 同时成像,图像获取 超过 1400 帧。Lattice SIM 可以使您在超高分辨率下以超乎想像的速度观察生物过程。同时,降低样品的光照剂量,但仍能够捕获多通道的所有细节。

LLC-PK1 细胞分裂,α-微管蛋白(mEmerald ,红色)和H2B(mCherry,绿色)。利用蔡司 Airyscan 的全新Multiplex 模式,每 40 秒捕获 52 层 Z 轴序列图像,总共拍摄40 分钟。研究各个细胞组分在细胞分裂的过程中的动态变化,如染色体的聚集,纺锤丝的牵引,细胞膜的缢裂,这些需要高分辨率的成像设备来实现。
 

转染 eGFP 的 HEK 细胞:1 天后,细胞开始表达 eGFP,由于瞬时转染和四环素处理出现了死细胞;2 天后,细胞逐渐恢复活力并且开始增殖;5 天后,细胞过满出现融合,同时有很多过表达 eGFP 的细胞出现。使用 Celldiscoverer 7 及 Plan-Apo 20x/0.75 autocorr 物镜拍摄,细胞培养于 1 mm 塑料孔板。样品由赛诺菲研发部门(Sanofi-AventisDeutschland GmbH,R&D IDD/ in vitro Biology Frankfurt)提供。

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