Imaging-Lösungen für Ihr biowissenschaftliches Zentrallabor

Die Möglichkeit zur Abbildung lebender Proben hat unser Verständnis der modernen Biologie revolutioniert. Technologische Entwicklungen und die Vereinfachung des Probenmanagements werden die Möglichkeiten für Experimente auch in Zukunft erweitern. Für die Bildgebung lebender Proben ist die technologische Weiterentwicklung besonders wichtig, da es hier auf sorgfältige Kompromisse zwischen Auflösung, Geschwindigkeit und Empfindlichkeit ankommt. Mit der steigenden Nachfrage nach Technologien zur Abbildung von Ereignissen in lebenden Proben ist die Live-Imaging-Technologie zu einem Eckpfeiler für das lichtmikroskopische Zentrallabor geworden.

Die rasante Entwicklung superauflösender Technologien, d. h. von Systemen, die Details zwischen 20 und 120 nm auflösen können, hat das Spektrum der Anwendungen und Probenarten, die von diesen Techniken profitieren können, erheblich erweitert. Gleichzeitig sinken die Anforderungen an die Probenvorbereitung, sodass immer mehr Objekte untersucht werden können. Forscher, die mit Fluoreszenzmikroskopie arbeiten, möchten ihre Proben in höherer Auflösung untersuchen können. Entsprechend steigt der Bedarf an superauflösenden Imaging-Technologien in Zentrallaboren.

Mit den steigenden Anforderungen an Reproduzierbarkeit und robuste Statistiken steigt auch der Bedarf an automatisierten und effizienten Mikroskopiesystemen, um menschliche Fehleinschätzungen zu vermeiden und die Anzahl der Probenpunkte für statistische Analysen schnell zu erhöhen. Die automatisierte Bildgebung stellt die erforderliche Kapazität für High-Content-Screenings bereit und ermöglicht Scans Hunderter Probenträger, Multiplex-Daten, erweiterte Zeitreihenvideos und eine einfache Steuerung Ihrer Bildgebungsgeräte aus der Ferne. Zentrale Forschungslabore profitieren außerdem von geringen Trainingsanforderungen, sodass Anwender schnell unbeaufsichtigt arbeiten können.

Das Klären von Gewebe ist eine effiziente Methode, um wesentlich tiefer in große und dichte Proben wie Gehirne und große Modellorganismen vorzudringen, ohne physische Schnitte anfertigen zu müssen. Manche Einrichtungen entscheiden sich für ein dediziertes Bildgebungssystem für die Untersuchung von geklärtem Gewebe, andere folgen einem vielseitigeren Ansatz, um die Anforderungen einer breiteren Anwenderbasis zu erfüllen.

Die Untersuchung von Proben mit Elektronen liefert eine Fülle von Informationen. Die Informationen können allein genutzt werden oder in Kombination mit mikroskopischen Daten aus anderen Technologien, um die Details der Zusammenhänge zwischen Struktur und Funktion abzubilden.

Anwender können die strukturellen Informationen beispielsweise in 2D abbilden oder auf 3D erweitern, um die Struktur im kompletten Volumen zu untersuchen. Zentrale Forschungseinrichtungen müssen verstärkt Lösungen für die Bildgebung verschiedenster Probentypen anbieten, ob für wasserbasierte Proben, vitrifizierte Zellen, große Gewebeblöcke oder in Harz gegossenen Proben für volumetrische Aufnahmen. Unabhängig von der jeweiligen Anwendung müssen die Lösungen robust und anwenderfreundlich sein, damit sie von einer breiten Anwenderbasis genutzt werden können.

Die zerstörungsfreie Erfassung von 3D‑Daten mit Röntgenstrahlen ist eine wertvolle Methode zur Beurteilung der Struktur biologischer Proben. Die Röntgenmikroskopiesysteme von ZEISS liefern den hohen Kontrast und die hohe Auflösung, die für die Visualisierung interner Strukturen in hoher Qualität benötigt wird. Zentrale Forschungseinrichtungen nutzen Röntgenmikroskope für verschiedene Anwendungen: Um Einblicke in die Strukturen zahlreicher verschiedener Proben zu gewinnen, um die Probenvorbereitung und -integrität vor der weiteren Analyse (z. B. in einem Synchroton) zu prüfen oder um Interessensbereiche für die anschließende Untersuchung mit dem Elektronenmikroskop zu identifizieren.

Die native Morphologie kann nur beobachtet werden, wenn Sie Ihre Probe tiefkühlen, anstatt sie chemisch zu fixieren. Die Feldemissions-Rasterelektronenmikroskope (FE-SEMs) und Rasterelektronenmikroskope mit fokussiertem Ionenstrahl (FIB‑SEMs) von ZEISS unterstützen Kryo-Workflows und können empfindliche biowissenschaftliche Proben mit herausragender Qualität bei niedriger Spannung abbilden. ZEISS hat darüber hinaus einen korrelativen Kryo-Workflow entwickelt, der Weitfeld-, konfokale Laser-Scanning- und FIB-SEM-Mikroskopie zu einem nahtlosen, bedienfreundlichen Arbeitsablauf verbindet und ideal für zentrale Forschungseinrichtungen geeignet ist.

Die umfassende Untersuchung biologischer Proben erfordert zumeist mehrere Bildgebungsverfahren. Als führender Hersteller von Imaging-Lösungen über alle Längenskalen hinweg – ob Licht-, Röntgen- oder Elektronenmikroskope – entwickelt ZEISS einfache Lösungen für die multimodale Bildgebung und eine praktisch unbegrenzte Anzahl an Workflows. Mit der ZEN Software lassen sich Daten, die mit unterschiedlichen Technologien erfasst wurden, im Kontext speichern, einschließlich eines Datensatzes mit Informationen zum räumliche Bezug zwischen einzelnen relevanten Informationen und den übrigen Informationen. Weitere wertvolle Einblicke bietet die Möglichkeit zur dreidimensionalen Ausrichtung der Daten. Anwender können Daten aus jedem Mikroskopsystem in ZEN importieren und sogar Ergebnisse aus anderen Verfahren als der Bildgebung hinzufügen, sodass sämtliche Daten zu einzelnen Proben jederzeit an einem Ort zur Verfügung stehen.