活體成像的重大需求
 

　　生命科學(xué)是研究生命現象與活動(dòng)規律的科學(xué)。細胞在生物體內不是孤立存在，開(kāi)展活細胞、細胞群、活體研究才能更好揭示生命體本質(zhì)！但是，活體天然是三維的，同時(shí)存在光學(xué)像差或散射、運動(dòng)模糊、一些生命現象也十分迅速，這就對成像工具提出了很高的性能要求。為了更清晰地大范圍觀(guān)測到這些亞細胞結構的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，比如細胞器間的相互作用、胚胎發(fā)育過(guò)程、神經(jīng)響應等等，能夠高速獲取大范圍的三維熒光信號。現有市面上的熒光顯微鏡很難同時(shí)滿(mǎn)足這些多維度、多尺度的觀(guān)測需求。
 

　　掃描光場(chǎng)顯微鏡SLiM1000
 

　　掃描光場(chǎng)顯微鏡SLiM1000，采用光場(chǎng)體成像（Volumetric imaging）方法，運用*孔徑合成、自適應像差校正等關(guān)鍵技術(shù)，突破傳統成像技術(shù)的性能瓶頸，支持在寬視場(chǎng)亞細胞分辨率場(chǎng)景下的高速、高信噪比三維熒光活體成像。即使在超大體積多細胞的復雜環(huán)境中，SLiM1000也可實(shí)現毫秒級的近衍射極限分辨率的三維熒光成像。相比市面上激光共聚焦產(chǎn)品，SLiM1000在維持同等的空間分辨率前提下，可將穿透深度提升2倍、三維成像速度提升2個(gè)數量級、數據通量提升3個(gè)數量級。SLiM1000是神經(jīng)科學(xué)、細胞生物學(xué)、遺傳與發(fā)育生物學(xué)、腫瘤科學(xué)、藥物研發(fā)、再生醫學(xué)等領(lǐng)域*的研究利器。
 

▲掃描光場(chǎng)顯微鏡SLiM1000
 

　　產(chǎn)品特點(diǎn)
 

　　01 很強觀(guān)測適用性，輕松滿(mǎn)足各式各樣的觀(guān)測需求
 

　　無(wú)論樣品是干細胞、細胞團還是體外類(lèi)器官，無(wú)論是活細胞、線(xiàn)蟲(chóng)、斑馬魚(yú)還是小鼠、大鼠，無(wú)論是蓋玻片、多孔板還是細胞培養箱，無(wú)論是2D還是3D拍攝，無(wú)論是快速拍攝還是長(cháng)時(shí)程拍攝，SLiM1000都能滿(mǎn)足您多元化的細胞實(shí)驗需求。
 

　　02 超大三維視場(chǎng)，有效掌控全局范圍的關(guān)鍵信息
 

　　在真實(shí)細胞環(huán)境中，細胞、細胞器都是立體的，其活動(dòng)范圍也是立體的。對于研究細胞相互作用、鈣信號傳導、腦成像、胚胎發(fā)育等大樣本實(shí)驗，一次性超大視場(chǎng)三維成像，可以幫助研究人員獲得更多的全局信息。SLiM1000單次成像3D范圍約為共聚焦的30倍，樣本組織的穿透深度約為共聚焦的2倍。
 

　　03 超清三維成像，在體看清亞細胞級細微結構
 

　　SLiM1000可以實(shí)現衍射極限分辨率的3D成像效果，并具備自適應光學(xué)技術(shù)，在體環(huán)境下圖像清晰度遠超普通寬場(chǎng)熒光顯微鏡與共聚焦顯微鏡！加入結構光照(SIM)技術(shù)后，可實(shí)現120nm左右的超分辨效果。輕而一舉觀(guān)察細胞內部結構與反應，即使較厚的細胞團內亦可絲毫必現。
 

　　04 超快三維成像，以生命活動(dòng)的速度成像
 

　　細胞內/細胞間生命反應是一個(gè)迅速的動(dòng)態(tài)過(guò)程，這需要與之匹配的高速成像工具。SLiM1000支持高達每秒90幀的亞細胞分辨率的三維穩定成像，即大約10ms一個(gè)大視場(chǎng)三維體。注意，這里是一次性3D體成像速度，而非共聚焦2D成像速度(因為共聚焦多次層掃后還要再3D重建)，因此，SLiM1000三維成像速度約為點(diǎn)掃描共聚焦的千倍以上，轉盤(pán)共聚焦的百倍以上，讓您體驗高靈敏度和速度結合帶來(lái)的強大實(shí)力。
 

　　05 超大數據通量，單相機每秒獲取超過(guò)50億體素信息
 

　　采集速度、視場(chǎng)范圍和分辨率共同決定數據通量。大數據通量意味著(zhù)這幾個(gè)維度指標的綜合良好，無(wú)需以犧牲某個(gè)維度的指標而換取另一個(gè)維度指標的提升。研究人員可以以更少時(shí)間獲得更多的準確可靠的實(shí)驗數據，更有效地進(jìn)行統計分析、研究發(fā)現。該指標相比Sciences 2018上發(fā)布的較先進(jìn)顯微技術(shù)，將活體多細胞環(huán)境下三維熒光成像的時(shí)空分辨率提升了2個(gè)數量級，相比于市面傳統商業(yè)顯微鏡更是提升了4個(gè)數量級。
 

　　06 高成像信噪比，不再被模糊的熒光成像所困擾
 

　　SLiM1000采取自適應像差矯正、大NA物鏡支持斜向照明等方式，提升系統信噪比，這對熒光成像的應用有效，可以大幅提升成像質(zhì)量與對比度，能夠用10倍更少的光子數達到更好的信噪比。
 

　　07 超低光漂白與光毒性，讓細胞處于近乎無(wú)擾的生理狀態(tài)
 

　　對于細胞體外3D培養，觀(guān)察更接近真實(shí)生理狀態(tài)下的細胞是獲得有意義結果的前提。SLiM1000無(wú)需復雜的方案設計、實(shí)驗條件優(yōu)化，通過(guò)一次三維激發(fā)、全部三維采集的方式可實(shí)現遠低于共聚焦成像的光漂白與光毒性，并優(yōu)于普通光片顯微成像。
 

　　08 超靈活采集配置，讓研究人員隨心所欲的設置成像條件
 

　　除了支持四通道成像提供活細胞生長(cháng)所需條件和滿(mǎn)足多通道激發(fā)、高靈敏度成像的要求之外，還允許用戶(hù)自定義一系列采集參數，并實(shí)現特殊采集方式，包括延時(shí)拍攝，快速多色拍攝，軸向掃描拍攝等。
 

　　09 超豐富軟件功能，令人愛(ài)不釋手的炫酷新特性
 

　　除了基本的光場(chǎng)數據三維重建之外，還提供高速三維細胞分割、長(cháng)時(shí)程大視野細胞追蹤、在體大范圍毫秒級三維追蹤、快速運動(dòng)去模糊、大范圍神經(jīng)信號分解與相關(guān)性分析等功能特性。重要的是，公司研發(fā)團隊還在不斷地跟進(jìn)前沿需求，以較快的迭代速度添加新特性。
 

　　10 超便捷擴展升級，滿(mǎn)足未來(lái)模塊化升級的期望
 

　　SLiM1000采用平臺化設計，簡(jiǎn)潔緊湊、體積小巧、使用方便。在保持平臺采集端不變的情況下，改變光照系統即可升級為性能更為強大的顯微系統。比如，引入結構光照明或雙光子照明模塊，即可升級為超分辨或者雙光子顯微系統。
  

 

 

　　為了展示我們的裝置在活體成像上的性能，我們觀(guān)測了斑馬魚(yú)胚胎發(fā)生過(guò)程在氣化階段(gastrulation stage)囊泡和膜動(dòng)力學(xué)的體內成像。我們可以以10Hz的成像速度清楚的觀(guān)察到細胞的3D遷移過(guò)程，我們還捕捉到了絲狀偽足膜(filopodia membrane)的高速移動(dòng)，包括快速的絲狀偽足縮回過(guò)程和3D微粒體(migrasome)的運動(dòng)。在此高通量的4D數據基礎之上，我們可以使用高速3D跟蹤來(lái)分析運動(dòng)模式。現有市面上的商用顯微鏡還無(wú)法做到在如此大的視場(chǎng)下還實(shí)現快速高分辨率的三維成像。
 

　　在體果蠅幼蟲(chóng)聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)響應90Hz三維成像
 

　　在體亞細胞分辨率的3D鈣信號傳播成像是神經(jīng)科學(xué)的一個(gè)重要應用。SLiM1000將多細胞生物的時(shí)空分辨率提高到一個(gè)新的階段，性能提升了幾個(gè)數量級，提供了一種在體研究亞細胞鈣動(dòng)力學(xué)的方法。我們在清醒的果蠅幼蟲(chóng)中通過(guò)聲音刺激對五個(gè)Cho神經(jīng)元(lch5)簇，并進(jìn)行了3D鈣成像。果蠅幼蟲(chóng)的強像差和快速運動(dòng)使其很難以3D的亞細胞分辨率記錄神經(jīng)活動(dòng)。但是，使用SLiM1000就可以輕松獲得90Hz覆蓋整個(gè)Cho神經(jīng)元的高分辨率3D視頻，并具有足夠的信噪比以進(jìn)行詳細分析。當我們應用500 Hz聲音刺激時(shí)，出現了強烈的鈣反應，并看到在三維分布的樹(shù)突上的鈣傳播過(guò)程。可見(jiàn)，使用SLiM1000即可以毫秒級的時(shí)間分辨率在大視場(chǎng)活體環(huán)境中以其原始狀態(tài)研究越來(lái)越多的體內亞細胞動(dòng)力學(xué)。

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