더 높은 수준의 초고해상도

Olympus 초고해상도

Olympus 초고해상도(OSR) 기술은 빠르고 사용하기 쉬우며 다른 초고해상도 모드를 사용하여 접근하기 어려운 영역인 세포 깊은 곳 최대 100미크론 두께의 이미지를 제공할 수 있습니다. 내부 세포 구조의 라이브 셀 초고해상도 이미지는 기존의 형광 염료를 사용하여 모든 종류의 표본에서 120nm 해상도로 포착할 수 있습니다. 단일 컨포칼 이미지 처리는 최소 데이터 볼륨으로 초고해상도 이미징을 고속으로 구현합니다.
_{참고문헌: S Hayashi, "Resolution Doubling Using Confocal Microscopy Via Analogy With Structured Illumination Microscopy” 일본 응용 물리학회지. (2016).}

Olympus 전용 배율 변환기

Olympus 전용 배율 변환기가 전체 시야에서 균일한 조명을 제공합니다. IX83 도립 현미경에 최적화된 변환기의 텔레센트릭 광학 시스템은 컨포칼 및 초고해상도 이미징 중에 대물렌즈의 성능을 극대화하는 동시에 컨포칼과 초고해상도 간의 원활한 전환을 가능하게 합니다.

빠른 초고해상도 이미징 및 광시야

SpinSR10의 민감한 이미징 센서는 전체 시야를 면밀하게 스캔하기보다 전체 표본 영역의 스냅샷을 한 번에 포착함으로써 빠른 이미징을 가능하게 하여 연구자들이 빠르게 진행되는 생물학적 현상을 관찰할 수 있도록 해줍니다. 현미경의 광학 시스템은 광시야 및 컨포칼 모드에서 18의 시야수(FN)를 지니므로 시야가 더 큰 이미지를 포착할 수 있으며, 사용자는 두 대의 카메라를 통해 듀얼 컬러 초고해상도 이미지를 동시에 촬영할 수 있습니다.

밝은 라이브셀 이미징을 제공하는 회전 디스크

디스크의 각 컨포칼 핀홀에는 보다 낮은 레이저 출력으로 이미지를 생성할 수 있는 마이크로렌즈가 있어 표본의 광표백 및 광독성을 줄이면서 밝은 초고해상도 이미지를 가능하게 합니다.

일반 컨포칼 현미경에서는 조명 점상 강도 분포 함수(PSF)와 검출 PSF에 의해 결상이 이루어집니다. 광축의 D 위치에 있는 핀홀의 결상은 조명 PSF와 검출 PSF에 의해 이루어집니다. 광축의 D/2 위치에서 나오는 정보는 전달되지만 분해되지 않는다는 것을 확인할 수 있습니다. 이를 교정하기 위해 마이크로렌즈를 핀홀에 장착하고, 핀홀에 투사된 개별 초점을 광학적으로 중앙에 재지정하여 이상적인 이미지를 생성하며, 밝기와 해상도를 높입니다. 이런 과정은 핀홀의 크기를 극히 작게 줄인 이상적인 컨포칼 현미경에 필적하는 해상도를 만들어냅니다.
_{참고문헌: T. Azuma and T. Kei, “Super-Resolution Spinning-Disk Confocal Microscopy Using Optical Photon Reassignment” 옵틱스 익스프레스 23호, 15003-15011 (2015).}

라이브 셀 초고해상도 이미징

IXplore SpinSR10 시스템은 타임 랩스 실험 중 속도, 감소된 광독성 및 안정성을 결합하여 사용자가 라이브 셀 내에서 동적 변화와 현상을 관찰할 수 있는 3D 초고해상도 데이터를 생성합니다.

생체 표본을 위한 초고해상도

회전 디스크 컨포칼 광학 시스템은 초당 최대 200 프레임으로 실시간 초고해상도 이미지를 촬영합니다.

30 fps에서 얻은 미토콘드리아 이미지.
GFP로 표지된 미토콘드리아. 30 fps로 촬영되어 개별적인 미토콘드리아의 움직임을 볼 수 있습니다.
이미지 데이터 제공: 도호쿠 대학교 공학 대학원 Kumiko Hayashi 박사

실시간 초고해상도^*

고속 데이터 처리 알고리즘을 통해 실시간 디스플레이 창에서 초고해상도 이미지를 볼 수 있습니다. 이를 통해 초고해상도 이미지를 표시하기 전에 후처리가 필요한 다른 계산 초고해상도 기법과 비교하여 세포 활동을 실시간으로 볼 수 있습니다.

EB3 단백질은 HeLa 라이브 셀에서 확장되는 미세관의 상부에 결합됩니다.
EB3 단백질은 유전자 변형을 통해 GFP로 표지되었습니다.
이미지 데이터 제공: 국립 첨단 산업 과학 기술 연구소 생물 의학 연구소 Kaoru Kato 박사

2색 동시 이미징

SpinSR10 시스템은 두 대의 카메라를 동시에 사용하여 빠른 2색 국소화 이미징을 제공합니다.

중기세포에서의 유사 분열 방추^*
인간 자궁경부암에서 유래한 HeLa 세포를 각각 α-튜블린(미세소관, 빨간색) 및 Hec1(동원체, 초록색)에 대해 고정되고 염색했습니다. DNA는 DAPI(염색체, 파란색)로 염색했습니다.. 
염색체는 염색체의 중심 영역에 조립된 동원체를 통해 유사 분열 방추를 구성하는 미세소관과 상호 작용합니다.
이미지 데이터 제공: 개발, 노화 및 암 연구소 분자 종양학과 Masanori Ikeda 및 Kozo Tanaka

코르티 기관 내 내유모 세포의 섬모와 운동모(악틴 : 주황색, 튜불린 : 초록색)
이미지 데이터 제공: Hatsuho Kanoh¹, Toru Kamitani¹,², Hirofumi Sakaguchi², Sachiko Tsukita^1
1오사카 대학교 프론티어 생명 과학 대학원 및 의과 대학원
²교토 현립 의과 대학교 이비인후과-두경부 외과

Hela 세포의 스트레스 섬유^*
액틴의 경우 Alexa Fluor 488(초록색), 마이오신 중쇄의 경우 Alexa Fluor 568(빨간색)으로 항체 염색 
이미지 제공: Keiju Kamijo 박사 도호쿠 의약 대학교 의학부 해부학 및 세포 생물학부

미세소관(빨간색: Alexa Fluor 594) 및 NG108 세포의 성장 원추 내 악틴(초록색 : Alexa Fluor 488) 형광 염색
이미지 제공: 생물 의학 연구소 및 국립 첨단 산업 과학 기술 연구소(AIST) Kaoru Katoh 박사

유사 배양 상피 세포 (염색체: 파란색, 튜블린: 초록색, ZO1: 빨간색) :
이미지 제공: Hatsuho Kanoh, Tomoki Yano, Sachiko Tsukita
오사카 대학교 프론티어 생명 과학 대학원 및 의과 대학원

표본을 초점에 유지

타임 랩스 중에 온도, 습도 및 기타 요인의 미세한 변화로 인해 초점이 표본에서 벗어날 수 있습니다. TruFocus는 낮은 광독성 적외선 레이저를 사용하여 표본 평면을 식별하고 선명한 타임 랩스 이미지를 위해 초점을 조정합니다. 연속 자동 초점 기능은 유리 및 플라스틱 용기에서도 작동합니다. 

감소된 광독성

실시간 제어기(U-RTCE)는 레이저와 카메라를 마이크로초 조명 정확도와 동기화하여 광표백과 광독성을 감소시켜 복잡한 실험 중에도 세포가 건강하게 유지되도록 도와줍니다.

초고해상도로 표본의 내부 보기

깊이 관찰

사용자는 표본의 표면뿐만 아니라 표본 내 최대 100미크론까지의 작은 개별 돌기를 명확하게 관찰할 수 있습니다.

GFP로 표지된 퍼킨제 세포
다양한 Z 위치에 있는 컨포칼 및 초고해상도 이미지의 XYZ 이미지. 초고해상도 이미지는 Z(10 슬라이스)로 투사됩니다. FV31S-DT로 표시되는 3D.
이미지 데이터 제공: Yukari Takeo, Michisuke Yuzaki 박사 
게이오 대학교 의과 대학 생리학과

이미지 3차원 구조

타임 랩스 중에 상세한 3차원 초고해상도 이미지 데이터를 얻을 수 있습니다.

뉴런의 3D 타임 랩스
2주 동안 성상 세포와 공동 배양 후 EGFP로 표지된 쥐의 1차 신경 세포 타임 랩스 이미지
미성숙한 척추(노란색 화살표)와 성숙한 척추(파란색 화살표)의 차이를 쉽게 알 수 있으며, 시간에 따른 형태학적 변화를 탐지할 수 있습니다. 3D는 노출 시간 프레임당 500ms, 41개의 슬라이스에 대해 0.15um Z 스텝로 촬영되었습니다. 이미지는 1시간 동안 2분마다 촬영되었습니다. FV31S-DT로 표시되는 3D.
이미지 데이터 제공: Yuji Ikegaya 박사
도쿄 대학교 약학 대학원 화학 약리학 연구소

광절단

컨포칼 광학 시스템을 기반으로 한 올림푸스 초고해상도 기술은 배경이 감소된 선명한 초고해상도 영상을 획득할 수 있는 광절단을 가능하게 합니다.

유사 분열 상피 세포(염색체 : 파란색, 튜블린: 초록색, ZO1: 빨간색)
이미지 데이터 제공: Hatsuho Kanoh, Tomoki Yano, Sachiko Tsukita
오사카 대학교 프론티어 생명 과학 대학원 및 의과 대학원

향상된 Z 해상도

올림푸스 실리콘 이멀젼 대물렌즈는 심부 조직 관찰을 위해 설계되었습니다. 관측 깊이는 굴절률 불일치에 의한 구면 수차로 인해 부정적인 영향을 받습니다. 실리콘 오일의 굴절률(ne=1.40)은 라이브 셀 또는 배양된 조직 슬라이스(ne=1.38)의 굴절률에 가깝기 때문에 최소한의 구면 수차로 수십 마이크로미터 깊이에서 내부 세포 구조에 대한 초고해상도 이미징이 가능합니다.

심부 조직 관찰에서의 이미지 품질은 표본과 이멀젼 매체의 굴절률을 최대한 서로 가깝게 유지하는 데 달려 있습니다. 실리콘 오일 이멀젼 대물렌즈로 작업할 때 표본 및 실리콘 오일간 굴절률 차이는 최소화됩니다. 심부 조직 관찰에서 이 대물렌즈를 통해 더 높은 해상도로 더 밝은 형광 이미지를 얻을 수 있습니다.

구면 수차 감소

원격 보정환 장치는 굴절률 불일치로 인한 구면 수차를 보정하기 위해 대물렌즈 내의 렌즈 위치를 조정하는 데 사용되어 신호, 해상도 및 대비를 크게 향상시킵니다. IX3-RCC 장치는 보정환이 장착된 모든 Olympus UIS2 대물렌즈와 함께 작동합니다.

선명한 초고해상도 이미지

Olympus의 TruSight 디콘볼루션은 초해상도 이미지와 함께 작동하여 명확하고 선명한 3D 이미지를 만듭니다.

연구를 단순화하는 데 도움을 주는 유연한 시스템

Olympus cellSens 이미지 분석 소프트웨어는 IXplore SpinSR10 시스템으로 수행된 복잡한 실험을 지원합니다. 소프트웨어의 효율적인 워크플로를 통해 사용자는 데이터를 효과적으로 관리하고 고급 분석을 수행하여 새로운 통찰력을 얻을 수 있습니다. 이 시스템은 주요한 변경이 필요하지 않고 기존 프로토콜에 쉽게 통합 가능하므로 실험실은 기존 표본 및 표지 프로토콜을 계속 사용할 수 있습니다.

하나의 시스템, 세 가지 이미징 모드

연구자들은 표본에 가장 적합한 이미징 모드를 사용할 수 있습니다. 사용자는 한 번의 클릭으로 광시야, 컨포칼, 초고해상도 및 다색 이미징을 전환하여 관심 영역을 찾은 다음 미세 구조를 이미징할 수 있습니다.

쉬운 관찰 방법 전환

이 소프트웨어는 관찰 조건을 쉽게 변경할 수 있게 해줍니다. 버튼을 클릭하면 형광 물질, 컨포칼, 초고해상도 사이를 전환할 수 있습니다.

미세 조정

초고해상도 이미징에서는 스테이지를 미세하게 조정할 수 있는 기능이 매우 중요합니다. 매우 정확한 IX3-SSU 초음파 스테이지는 사용이 간편하며 소프트웨어 또는 스테이지 핸들을 통해 제어할 수 있습니다. 이 스테이지는 장기간의 타임 랩스 실험에서 낮은 열 흐름을 나타내므로 재현 가능한 이미지 촬영 및 안정성을 보장합니다.

새로운 프레임 아키텍처와 포커스 드라이브 설계를 갖춘 IX3 시스템은 진동과 온도의 영향을 줄이는 향상된 강성을 제공합니다. X, Y 및 Z 축을 따라 원하는 위치를 유지하여 안정적인 타임 랩스 및 다지점 이미징을 용이하게 합니다. Olympus IX3-SSU 초음파 스테이지 및 Z 드리프트 보상기(TruFocus)와 함께 사용하면 결코 초점에서 벗어나거나 정렬이 어긋나지 않는 고정밀, 멀티 포인트 타임 랩스 이미지를 포착하는 데 완벽하게 적합합니다.

복잡한 실험 관리

프로세스 관리자는 다색, Z 스택 및 타임 랩스 이미지를 쉽게 촬영할 수 있습니다. 프로그래밍 가능한 그래픽 실험 관리자(GEM)를 통해 사용자는 시각적 인터페이스에서 보다 복잡한 자동화를 설계하여 다양한 실험 이미징 프로토콜 및 장치 트리거링을 지원할 수 있습니다. 이미징 프로세스 중에 언제든지 필요에 따라 쉽게 변경할 수 있는 유연한 실험 프로토콜을 사용자가 정의할 수 있습니다. 

강력하고 직관적인 이미지 분석

Olympus cellSens 이미징 소프트웨어로 영상 분석 기능을 사용하여 얻은 이미지에서 다양한 유형의 수치 데이터를 추출할 수 있습니다. 작선 거리, 경계 길이 또는 다각형 면적을 모두 측정할 수 있습니다. 다음과 같은 추가 고급 측정도 가능합니다.

개체 정보 분석

개체 수, 면적 측정, 광도 및 형태학 등 이미지의 개체에 대한 정보를 분석합니다.

스펙트럼 중복 식별

공동 국소화 기능은 형광 스펙트럼을 분석하고 중복되는 스펙트럼을 식별합니다.

타임 랩스 이미징 데이터 추적

타임 랩스 이미징 중 추적 기능을 통해 사용자는 세포 이동, 분열 및 광도를 측정하고 분석할 수 있습니다.