蔡司Elyra 7 with Lattice SIM

快速、温和、灵活的超高分辨率显微镜3D成像系统

您在进行生命科学研究时通常需要测量、量化并理解样品的全部细节和亚细胞结构。科学家可能需要研究组织、细菌、亚细胞结构、神经元、活细胞或固定细胞等。

Elyra 7 的 Lattice SIM技术超越了传统显微镜的衍射极限,可对您的样品进行超高分辨率成像。您需要研究大视野范围、3D、长时间且多种颜色条件下活细胞样品的快速动态过程。Elyra 7采用全新Lattice SIM技术将结构照明显微成像(SIM)提升到一个新的水平。更高的光效率让您观察到低光毒性的超高分辨率成像,每秒可高达255帧,您将可以迅速获取观察数据。

Elyra 7可以让您将Lattice SIM与单分子定位显微镜(SMLM)相结合,使用PALM、dSTORM和PAINT等技术。您可在横向分辨率低至20 nm的成像中自由标记。高功率激光器可以让您轻松对样品进行从绿到红各种成像处理。

Elyra 7十分灵活:您可以采用各种对比技术,并将其与光学切片技术相结合。还可以采用Apotome模式快速对3D样品进行光学切片。Elyra 7还与扫描电镜在关联工作流程中无缝对接。

 

优势

Lattice SIM – 快速、低光毒性的超高分辨率显微镜成像系统

您可采用创新型Lattice SIM技术发现更多细节,还可以量化大视野范围中精细的亚细胞结构。系统光效率上的突破使活细胞样本快速、温和的超高分辨率成像成为可能。Elyra 7在高Z轴分辨率、大体量的3D快速成像方面脱颖而出。无论是二维还是三维,采用较低的激光功率对样品进行照射,您可以将光损伤降到最低,从而观察到细胞快速动态过程,如囊泡传输、胞膜边缘波动和信号传导。

U2Os细胞表达mEmerald-GFP标记的内体转运标记物(Rab5a)和tdTomato标记的高尔基体和高尔基体相关的转运标记物。

经优化的定位显微镜

单分子定位显微镜(SMLM)可用于观察固定和活细胞样品中的分子结构。您可以对分子进行计数,理解单个蛋白质在结构环境中的排列方式。Elyra 7的SMLM模块具备3D大体量的分子级分辨率和强大的图像处理算法。借助其高效的双相机检测和可见光谱范围内的高功率激光谱线,您可以自由选择染料和标记进行实验。

 

非洲爪蟾A6细胞(肾上皮细胞),采用SMLM成像。用Alexa Fluor 647标记Gp120,一种具有八倍对称性的核孔复合蛋白。

自由设计实验

无论过去还是将来,Elyra 7都可以为您的实验选择提供优异的成像技术组合。根据您现在所需,选择Lattice SIM、SMLM或两者组合;随着您的需求逐渐增多,扩展您的系统。Elyra 7不仅仅是一款性能强大的超高分辨率显微镜,还是一个灵活的活细胞成像系统。您可以选用空间和时间上与您的应用匹配的分辨率。通过一系列附加项随时升级您的系统。或使用ZEN成像软件和关联3D超高分辨率显微镜工作流程,将您的数据与成像模式互补结合。

ZEISS ZEN Shuttle & Find with Elyra 7 and GeminiSEM

蔡司ZEN Shuttle&Find与Elyra 7和GeminiSEM

技术原理

Lattice SIM

Elyra 7采用的Lattice SIM具有高光效率,扩大了快速超高分辨率采集的界限,将对样品的影响降到最低。Lattice SIM可进行光学切片,获得2倍于衍射极限的分辨率(xy为120 nm,z为300 nm)。Elyra 7在可见光谱范围内可以提供优异的图像质量和分辨率,并具有大视野。Lattice SIM可帮助您提高图像采集速度。将采集速度提高三倍,或提高2D帧率,最高可达255幅/秒。Elyra 7可以在空间分辨率和帧速率上与您的所有需求精确匹配。Lattice SIM可快速成像,让您长时间进行观察,而不会影响分辨率。

捕获快速动态

Lattice SIM可高速成像,观察超高分辨率过程。

Lattice SIM:U2Os细胞表达mEmerald-GFP标记的内体转运标记物(Rab5a)和tdTomato标记的高尔基体和高尔基体相关的转运标记物。以> 200fps的帧率获取图像,加速检测。

温和的超高分辨率成像

降低样本光毒性,仍可捕获所有细节,彩色成像。

Lattice SIM:在U2Os细胞中的Tomm20-mEmerald和EB3-tdTomato同时同步成像,帧率>大于1400张帧。

了解全部细节

在不同物镜、不同波长的条件下,都可以达到优异的分辨率。

盖玻片上小鼠睾丸的联会丝复合体。Sycp3用Alexa Fluor 488(绿色)标记,Sycp1用Alexa Fluor 568(品红色)标记。样本:由德国维尔茨堡大学的M. Spindler和R. Benavente提供。

Lattice SIM的工作原理

在传统SIM中,对样品区域进行照明,并且随着光栅方向和位置的变化成像。光栅结构干扰样本结构,产生莫尔条纹。它们包含高频信息,即高分辨率信息,转换为可由光学系统解析的低频信号。采集之后,图像分辨率可以在各个方向上提升两倍,并且可以重构。

在Lattice SIM中,采用晶格图案而非光栅对样品区域进行照明。晶格图案可使图像对比度更高,图像重构处理更高效。采样效率比传统SIM高2倍。因此,可降低光毒性。

提高的光效率可以为您提供更高的图像质量,并且以低光毒性、快速成像。

观看视频,快速对比传统SIM和Lattice SIM技术

单分子定位显微镜

单分子定位显微镜(SMLM)采用PALM、dSTORM和PAINT等技术。凭借可见光谱中的高功率激光和双摄像头检测,Elyra 7能够让研究人员获得各种染料、标记物和荧光团。Elyra 7可在大视野范围和高Z轴分辨率下实现精度一致的量化。可对整个细胞进行3D分子级采集。

解析分子结构

SMLM帮助您获得单个蛋白分子的精确位置。

SMLM:A6细胞八倍对称性 的核孔复合体。
SMLM:A6细胞八倍对称性 的核孔复合体。

确定分子间的关系

检测具有分子精度的两个通道。

SMLM:α微管蛋白用Alexa 555标记,β微管蛋白用Alexa 488标记。
SMLM:α微管蛋白用Alexa 555标记,β微管蛋白用Alexa 488标记。

捕获三维信息

解析z轴分子关系。

SMLM: 使用Elyra 7,单次采集即可获得z深度为1.4微米的成像。
SMLM: 使用Elyra 7,单次采集即可获得z深度为1.4微米的成像。

SMLM 工作原理

在SMLM中,可在各种荧光成像模式之间切换,使得在单点扩散函数(PSF)内只有一个处于开启状态。这使您可以确定其位置中心,其定位精度远远超过PSF本身。一旦记录,分子就转变关闭状态。例如,通过光漂白一次又一次地重复激活/失活的循环,直到捕获所有分子。

在新图像中定位,创建超高分辨率图像。如果PSF形状编码为z位置,则该方法也适用于3D。在横向20至30nm和轴向50至80nm范围内达到分辨率。

使用Elyra 7,高功率、可覆盖整个可见光谱的激光谱线,让您可以自由选择适合您实验的染料。

PALM的基本原理。移动滑块查看此技术的工作原理。

使用Apotome模式进行快速光学切片

所面临的挑战:使用宽场系统进行活细胞成像通常会导致失焦模糊或背景信号。这会降低图像的对比度和分辨率。Elyra 7的Apotome模式使用结构照明为您进行快速光学切片,对比度清晰,横向和轴向分辨率高。

Apotome 模式工作原理

光栅图案用于照亮和快速调制显微镜焦平面的荧光信号。在获取不同位置的五个光栅图像后,ZEN成像软件将这些帧组合成一个图像,该图像仅包含焦平面的光学信息。全新Apotome模式帮您以高对比度和分辨率实现快速温和的活细胞成像。

或者,您可以使用新的光学切片速度来提高大样本区域或大体量的采集率。

青霉素自发荧光。Apotome模式允许使用422层z-stack进行对90×90×50μm的区域进行成像。

COS-7 cells. Maximum intensity projection of 66 sections.

COS-7细胞。 66层z-stack的最大强度投影。用Alexa 488(绿色)染色的微管和用Alexa 568(红色)染色的肌动蛋白。Apotome模式可进行同步双色采集。

应用示例

Lattice SIM:长时间观察细胞,不会影响您的样品。U2Os细胞表达mEmerald-GFP标记的内体转运标记物(Rab5a)和tdTomato标记的高尔基体和高尔基体相关的转运标记物。30分钟内进行同步双色采集。

Lattice SIM:高分辨率呈现整个细胞结构环境中的所有细节。Cos7细胞表达EB3-tdTomato。样品由德国维尔茨堡大学M. Sauer提供。

Lattice SIM:在没有光漂白的情况下解析快速动态。U2Os细胞表达Lifeact-9(标记肌动蛋白)和EB3-mEmer-ald-GFP(微管生长端标记)。以双通道同步拍摄的100张图像。EB3和Lifeact在几分钟的运动过程中几乎没有明显的光漂白。

Lattice SIM:观察全部细节。用鬼笔环肽标记的肌动蛋白。宽场图像(左)和Lattice SIM图像(右),Lattice SIM的分辨率提高两倍。

Lattice SIM:小鼠脑切片中Thy1-GFP神经元的大体量3D图像。在组织切片内获得A~20μm的z-stack。样品由德国慕尼黑德尔纳实验室提供。

Lattice SIM: 3D image of microtubules, color coded for depth.

Lattice SIM:微管的3D图像,颜色编码为深度。

SMLM: 3D PAINT image of mitochondrial membranes in BSC1 (kidney epithelial cells)

SMLM:BSC1(肾上皮细胞)中线粒体膜的3D PAINT图像。使用Ultivue-I2-650成像链标记外膜蛋白TOM 20。宽场图像。

SMLM: 3D PAINT image of mitochondrial membranes in BSC1 (kidney epithelial cells).

SMLM:BSC1(肾上皮细胞)中线粒体膜的3D PAINT图像。使用Ultivue-I2-650成像链标记外膜蛋白TOM 20。3D PAINT图像的z轴深度信息颜色编码。

SMLM:BSC1(肾上皮细胞)中线粒体膜的3D PAINT图像。使用Ultivue-I2-650成像链标记外膜蛋白TOM 20。

下载

ZEISS Elyra 7

Your Flexible Platform with Lattice SIM for Fast and Gentle 3D Superresolution

20 Pages
Filesize: 6,587 kB

Introducing Lattice SIM for ZEISS Elyra 7

Structured Illumination Microscopy with a 3D Lattice for Live Cell Imaging

8 Pages
Filesize: 1,249 kB