MIKROSKOPY KONFOKALNE

Spektralna wolność


 

Leica TCS SPE

Mikroskop konfokalny Leica TCS SPE jest wszechstronnym systemem, który za przystępną cenę oferuje możliwość wizualizacji zarówno żywych, jak i utrwalonych preparatów. Mikroskop ten dostarcza wszystkich aplikacji niezbędnych do wykonywania popularnych technik konfokalnych (badanie kolokalizacji, FRET, FRAP) i oferuje doskonałą jakość obrazu. Dzięki kompaktowym rozmiarom, mikroskop Leica TCS SPE zmieści się w każdym laboratorium, w typowych warunkach pokojowych. Leica TCS SPE to jedyny mikroskop konfokalny w swojej klasie, który zapewnia prawdziwą, płynną wizualizację spektralną fluorochromów (skan wzdłuż długości fali).

Podstawowe cechy mikroskopu Leica TCS SPE:

  • Użyty detektor spektralny ma zakres spektralny 430 – 750 nm. Umożliwia wykonywanie skanu Lambda – wzdłuż długości fali, służącego do znalezienia spektrum emisji danych barwników/autofluorescencji. Dzięki tej funkcji można sprawdzić i wyeliminować wpływ autofluorescencji na obrazowanie (ewentualnie zobrazować światło pochodzące z autofluorescencji w osobnym skanie) – co jest szczególnie pomocne przy badaniu wszelkich materiałów roślinnych lub zwierzęcych.
  • Dzięki zastosowaniu przysłon lustrzanych przed detektorem jest możliwa regulacja długości światła zbieranego przez detektor z dokładnością do 1 nm. Dzięki tej technice jest możliwe specyficzne zobrazowanie użytych barwień, nawet jeśli ich spektra emisji są blisko lub zachodzą na siebie (pomocna funkcja np. w technice FRET).Mając swobodę w wyborze zbieranego światła fluorescencji możemy wizualizować preparaty wybarwione kropkami kwantowymi (QDs), które w zależności od wielkości mogą mieć spektrum emisji w różnych zakresach widma.

 

Leica TCS SP8

Platforma konfokalna Leica TCS SP8 to sztandarowy system firmy Leica-Microsystems zaprojektowany do wykonywania wizualizacji i eksperymentów z optymalną wydajnością kwantową i dużą szybkością. Laserowo skanujące mikroskopy konfokalne (Leica TCS – True Confocal System) spełniają wszystkie postulaty sformułowane przez Marvina Minskiego (wynalazcy i konstruktora pierwszego mikroskopu konfokalnego) dla idealnego mikroskopu świetlnego.

Spośród najważniejszych cech tego mikroskopu należy wymienić:

  • Pełna elastyczność ustawień w zakresie wzbudzenia i emisji fluorochromów. 
  • Dzięki zastosowaniu detektorów spektralnych zakres detekcji emitowanego światła można ustawiać z dokładnością do 1 nm
  • System całkowicie bezfiltrowy
  • Najnowszej generacji detektory HyD™ -zapewniają jasny i wyraźny obraz nawet słabo wybarwionych preparatów przy niskim poziomie szumów.
    • Super rozdzielczość obrazowania (moduł STED – obrazowanie z rozdzielczością poniżej 50 nm w osi XY)
    • Szybka akwizycja obrazu (skaner rezonansowy do 40 obrazów 512x512 na sekundę lub do 428 ramek 512x16 na sekundę)
    • Wizualizacja wielu specjalistycznych barwników (Biały laser – White Light Laser – 201 linii lasera od 470 do 670 nm z dokładnością nastaw 1nm)
    • Badania preparatów niewybarwionych (moduł CARS – wizualizacja bez barwników, na podstawie wykrywania wibracji wiązań poszczególnych składników biochemicznych preparatu)
    • Badanie grubych skrawków tkanek, badania zwierząt in vivo (wzbudzenie multifotonowe sięgające nawet powyżej 500 µm w głąb preparatu)
    • Rejestracja pojedynczych molekuł w badaniach fizyko-chemicznych (SMD – Single Molecule Detection do badań FCS, FCCS czy FLIM)

 

LEICA TCS SP8 STED 3X

Mikroskop super-rozdzielczy Leica TCS SP8 STED 3X jest oparty o technologię STED (Stimulated Emission Depletion), której zasadę opracował laureat Nagrody Nobla 2014 Stefan Hell. Zapewnia ona szybki, intuicyjny i czysto optyczny dostęp do studiowania architektury i dynamiki subkomórkowej w nanoskali.

Moduł STED pozwolił przekroczyć barierę limitu rozdzielczości dla mikroskopii świetlnej określoną 150 lat temu przez Ernsta Abbego i równą połowie długości fali światła, które pada na preparat (a więc > 250 nm). Obecnie mikroskop konfokalny Leica STED 3X pozwala obrazować preparaty z rozdzielczością poniżej 50 nm w osi XY oraz poniżej 120 nm w osi Z.

Dodatkowo mikroskop ten pracuje z białym laserem, który umożliwia wzbudzenie światłem widzialnym większości dostępnych barwników fluorescencyjnych Kolejną zaletą modułu STED ponad pozostałymi systemami do obrazowania w wysokiej rozdzielczości (moduły GSD, PALM, STORM) jest również wysoka szybkość zbierania obrazu – do 40 klatek/sekundę ze skanerem rezonansowym, co pozwala na obrazowanie przyżyciowe próbek biologicznych.


 

Leica TCS SP8 X - White Light Laser

Mikroskop Leica TCS SP8 X wyposażony w biały laser (White Light Laser) jest przełomowym produktem w ofercie mikroskopów konfokalnych. Biały laser umożliwia wybór dowolnej długości fali światła wzbudzającego z dokładnością do 1 nm w zakresie od 470 nm do 670 nm. System ten, jako jedyny, potrafi się w pełni dostosować do dokładnych parametrów wzbudzenia i emisji używanych barwników.

Jego zalety to:

  • Efektywne wzbudzenie barwników fluorescencyjnych poprzez dokładne dobranie linii światła wzbudzającego do maksimum widma absorpcji danego, dowolnego barwnika.
  • Dokładne wzbudzenie barwników umożliwia selektywne wzbudzenie konkretnego fluorochromu w preparacie wybarwionym większą liczbą barwników lub na preparacie, w którym widma absorpcji i emisji barwników są położone blisko siebie. Ten ostatni przypadek ma szczególne zastosowanie w technice pomiarowej FRET, coraz częściej używanej w badaniu interakcji biologicznych cząsteczek, białek itp.
  • Używając białego lasera mamy możliwość tworzenia widma absorpcji dla danego barwnika. Funkcja ta jest szczególnie pomocna przy pracy z nowymi znacznikami fluorescencyjnymi, bądź przy badaniu zjawisk związanych z autofluorescencją, która zwykle posiada skomplikowane widma zarówno wzbudzenia jak i emisji.

Możliwości lasera białego można w pełni wykorzystać dzięki kryształowi AOBS®, w który może być wyposażony mikroskop Leica TCS SP8. Kryształ ten pełni rolę dzielnika wiązki światłą wzbudzającego i emitowanego przez preparat. Jedynie bowiem system AOBS® używany w mikroskopach konfokalnych Leica umożliwia swobodny wybór dowolnej linii wzbudzenia jak i emisji. Dodatkowo pozwala on na jednoczesne używanie 8 osobnych linii wzbudzeń i emisji, z których w każdej selektywnie jest rozdzielana wiązka światła wzbudzającego od emitowanego przez preparat.


 

HyVolution 2 

System HyVolution to system superrozdzielczości dedykowany do każdego rodzaju eksperymentów i każdego rodzaju materiału biologicznego. Badania szybkich zmian w żywych komórkach czy tez pomiary kolokalizacji. Umożliwia obrazowanie wielu barwników jednocześnie z rozdzielczością do 140nm. Kompromis pomiędzy prędkością obrazowania, rozdzielczością a ilością zarejestrowanych kanałów to przeszłośc. Obecnie wszystkie eksperymenty wykonane na mikroskopie konfokalnym są prezentowane z najwyższą starannością.

Pakiet HyVolution wykorzystuje ultarszybki procesor CUDA (NVIDIA) w celu optymalnego wykorzystania możliwości systemu. Pełna integracja z pakietem LAS X do systemu SP8 pozwala na:

  • rejestracje równoczasową do 5-kanałów konfokalnych
  • na integrację „on-line” akwizycji obrazu
  • sterowanie dużymi pakietami danych
  • wykorzystanie do analizy obrazu pakietu LAS X Quantify Tools