ZEISS Lattice SIM 5
Producto

ZEISS Lattice SIM 5

Captura de imágenes en directo con superresolución uniforme en todas las dimensiones espaciales

ZEISS Lattice SIM 5 ha sido optimizado para capturar estructuras subcelulares y su dinámica. Gracias a la tecnología Lattice SIM y al algoritmo de reconstrucción de imágenes de SIM², ZEISS Lattice SIM 5 le ofrece excelentes capacidades de superresolución de hasta 60 nm tanto en células vivas como fijadas. Además, puede elegir el modo de captura de imágenes SIM Apotome y un objetivo de bajo aumento para obtener imágenes generales rápidas de su muestra antes de hacer zoom en los detalles de superresolución.

  • Capture procesos dinámicos y las estructuras subcelulares más pequeñas
  • Realice los ajustes que mejor se adapten a las necesidades de sus muestras vivas
  • Consiga resultados más fiables en sus experimentos

Capture procesos dinámicos y las estructuras subcelulares más pequeñas

Equipado con el patrón de iluminación ZEISS Lattice SIM y el algoritmo de reconstrucción de imágenes SIM², ZEISS Lattice SIM 5 eleva la microscopía de iluminación estructurada (SIM) a un nuevo nivel. Conseguirá siempre los mejores resultados posibles, incluso si utiliza exposiciones a la luz más bajas para proteger las muestras vivas. Duplique la resolución SIM convencional y discrimine las estructuras subcelulares más pequeñas que tengan una separación de no más de 60 nm. La tecnología Lattice SIM, con eficiencia lumínica, permite capturar con la máxima delicadeza imágenes de muestras vivas y fijadas, proporcionando no solo el doble de resolución espacial en comparación con la SIM clásica, sino también una alta resolución temporal con hasta 255 fps.

Leyenda: Dinámica de la actina en una célula U2OS que expresa LifeAct-GFP captada con el modo Lattice SIM 3D Leap y fases reducidas. Objetivo: Plan-Apochromat 63× / 1,4 aceite

Realice los ajustes que mejor se adapten a las necesidades de sus muestras vivas

La flexibilidad de ZEISS Lattice SIM 5 le permite compensar las necesidades de su experimento priorizando la resolución o la velocidad, o encontrando el equilibrio justo entre ambas. Utilice el presupuesto de fotones para mejorar la resolución lateral por debajo de los 100 nm o reduzca el número de imágenes en bruto necesarias para aumentar la velocidad de adquisición y la delicadeza. ZEISS Lattice SIM 5 cuenta con una serie de opciones para reducir las imágenes en bruto que le permitirán seleccionar los ajustes de adquisición que se mejor adecuen a la resolución espacial y temporal deseada.

Leyenda: Captura de imágenes a cámara rápida del retículo endoplasmático de una célula COS-7 que revela cambios estructurales muy dinámicos. Muestra cortesía del laboratorio Miyawaki, Instituto RIKEN, Japón.

Consiga resultados más fiables en sus experimentos

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ZEISS Lattice SIM 5 incluye una excelente supresión de la luz desenfocada, lo cual le proporciona el seccionamiento más nítido de la microscopía de widefield, incluso para muestras con elevada dispersión. La reconstrucción de imágenes de SIM² utiliza una función especial de dispersión de punto de SIM para reconstruir de forma sólida todos los datos de adquisición basados en iluminación estructurada de su ZEISS Lattice SIM 5 con artefactos de imagen mínimos, tanto para muestras vivas como fijadas. Tenga la tranquilidad de estar basando sus conclusiones experimentales en datos reproducibles generados a partir de un algoritmo potente y probado.

Leyenda: Células COS-7 con tinción para microtúbulos (anti-tubulina Alexa Fluor 488, cian) y actina (faloidina Alexa Fluor 561, naranja)

La tecnología detrás de ZEISS Lattice SIM 5

Widefield Lattice SIM
Widefield Lattice SIM
Comparación de imágenes de widefield y Lattice SIM de células COS-7 con tinción para actina (faloidina Alexa Fluor 568, magenta), microtúbulos (anti-tubulina Alexa Fluor 488, verde) y núcleos (Hoechst, azul). Objetivo: Plan-Apochromat 63× / 1,4 aceite

Lattice SIM

La técnica de superresolución en 3D para la captura de imágenes en directo

En Lattice SIM, la muestra se ilumina con un patrón de puntos reticulares, en lugar de líneas de cuadrícula como en la SIM convencional. Debido a su bidimensionalidad intrínseca, el patrón reticular requiere únicamente un reposicionamiento traslacional, pero no una rotación. Esto da lugar a un drástico aumento en la velocidad de captura de imágenes. Adicionalmente, el patrón reticular proporciona un mayor contraste para permitir una reconstrucción más sólida de la imagen. Al duplicarse la eficacia de muestreo en comparación con la SIM clásica, se necesita la mitad de exposición a la luz, lo que convierte a la Lattice SIM en la técnica ideal para la captura de imágenes de células vivas.

Captura de imágenes widefield

La resolución de imagen está limitada físicamente debido al límite de difracción. Además, la calidad de imagen se ve afectada por el desenfoque y la señal de fondo.

Captura de imágenes de la SIM clásica

Para generar frecuencias más altas, se ilumina la muestra con un patrón reticular y se capturan imágenes en diferentes posiciones rotacionales y traslacionales de este patrón. La imagen procesada tiene el doble de resolución en las tres dimensiones.

Captura de imágenes con Lattice SIM

La muestra se ilumina con un patrón de puntos reticulares, en lugar de líneas de cuadrícula. En comparación con la SIM clásica, la eficacia del muestreo es dos veces superior. El patrón reticular proporciona un mayor contraste y es más sólido para el procesamiento.

Imagen reconstruida

Después de la adquisición, se calcula la imagen de superresolución resultante. Con Lattice SIM puede capturar imágenes durante más tiempo con menos blanqueamiento y mantener la calidad de imagen con frecuencias de fotogramas más altas.

Las imágenes de células COS-7 teñidas con anti-α-tubulina Alexa fluor 488 se procesaron con algoritmos SIM convencionales basados en un filtro Wiener generalizado y con la novedosa reconstrucción SIM². Las imágenes muestran una mejora de la resolución para SIM² en comparación con SIM. Objetivo: Plan-Apochromat 63× / 1,4 aceite.

Reconstrucción de imágenes de SIM²

Duplique la resolución de SIM

SIM² es un revolucionario algoritmo de reconstrucción de imágenes que aumenta la resolución y la calidad del seccionamiento de los datos de microscopía con iluminación estructurada. SIM² es compatible con todos los modos de captura de imágenes SIM y está completamente integrado en el programa ZEISS ZEN.

A diferencia de los algoritmos de reconstrucción convencionales, SIM² es un algoritmo de reconstrucción de imágenes en dos pasos. En primer lugar se realiza la combinación del orden, la eliminación del ruido y el filtrado de supresión de frecuencias. Todos los efectos resultantes de estas manipulaciones de las imágenes digitales se trasladan a una función de dispersión de punto (PSF) SIM digital. La deconvolución repetitiva subsiguiente usa esta misma PSF. De forma similar a las ventajas del uso de la PSF experimental para la deconvolución de datos de microscopía basados en hardware, el algoritmo SIM² es superior a los métodos convencionales de reconstrucción de imágenes en un paso en términos de resolución, seccionamiento y solidez.

Widefield SIM Apotome
Widefield SIM Apotome
Comparación de imágenes de un solo plano de widefield y SIM² Apotome de células U2OS con tinción para actina (faloidina Alexa Fluor 647, rojo), microtúbulos (anti-α-tubulina Alexa fluor 488, verde) y núcleos (Hoechst, azul). Objetivo: LD LCI Plan-Apochromat 25× / 0,8 Imm Corr

SIM Apotome

Seccionamiento óptico flexible

Elija el modo de adquisición SIM Apotome para obtener imágenes generales rápidas antes de hacer zoom en los detalles de superresolución. SIM Apotome utiliza iluminación estructurada para proporcionarle un seccionamiento óptico rápido de volúmenes grandes con contraste nítido y alta resolución en todas las dimensiones.

SIM Apotome en combinación con el algoritmo de reconstrucción de SIM² le permite ajustar con mayor precisión la delicadeza de la captura rápida de imágenes de células vivas con un elevado contraste y alta resolución. O también puede utilizar la nueva velocidad de seccionamiento óptico para aumentar su productividad al captar áreas grandes de la muestra o volúmenes grandes con diferentes aumentos.

Aumente aún más la velocidad de la captura de imágenes de SIM

Aumente la resolución temporal y la productividad de la captura de imágenes en 2D y 3D mediante los modos de mejora de velocidad.

Célula U2OS que expresa Rab5-mEmerald (verde) y un marcador de transporte asociado con el aparato de Golgi etiquetado con tdTomato (magenta). Adquisición bicolor simultánea con un tiempo de exposición de 1,5 ms/fase para un campo de visión de 1024 × 1024 píxeles (64 µm × 64 µm). Objetivo: Plan-Apochromat 63× / 1,4 aceite

Modo Burst 2D

Consiga información temporal completa

El procesamiento en modo Burst utiliza el enfoque de ventana deslizante que le permite observar los procesos en sus muestras vivas a una velocidad de hasta 255 fps. El modo Burst es un paso posterior a la adquisición, por lo que le ofrece la flexibilidad necesaria para utilizarlo con conjuntos de datos adquiridos previamente. Usted decide cuánta resolución temporal se necesita para su análisis de datos.

Célula U2OS que expresa calreticulin-tdTomato para visualizar el retículo endoplasmático. La serie temporal muestra una proyección de intensidad máxima del juego de datos de volumen. Objetivo: Plan-Apochromat 63× / 1,4 aceite

3D Leap Mode

Seccionamiento digital a un nuevo nivel

Para una captura de imágenes rápida y exigente en 3D, el modo de adquisición Leap le permite reducir el tiempo de captura de imágenes y disminuir la exposición a la luz de la muestra. Esto funciona capturando imágenes solo cada tercer plano, para una velocidad de captura de imágenes de volumen tres veces mayor y una exposición a la luz tres veces menor.

Captura simultánea de imágenes en dos colores

Con mucha frecuencia, la investigación de muestras vivas se centra en las interacciones de las diferentes proteínas u orgánulos. La captura simultánea de imágenes de las estructuras implicadas es fundamental para entender correctamente estos procesos tan dinámicos. ZEISS Lattice SIM 5 puede equiparse con dos cámaras en paralelo y llevar a cabo una captura simultánea de imágenes en dos colores dentro de todo su campo de visión.

Para un rendimiento excelente a un precio rentable, elija la cámara ZEISS Axiocam 820 mono, que cuenta con un sensor CMOS retroiluminado con una eficiencia cuántica máxima del 86 %. Esta cámara es la opción ideal para la captura de imágenes de señales de fluorescencia débiles en muestras vivas o fijadas.
ZEISS Axiocam 820 mono
Para un rendimiento extraordinario, elija la cámara Hamamatsu ORCA-Fusion BT. Esta cámara cuenta con un CMOS científico (sCMOS) con un sensor retroiluminado que permite una eficiencia cuántica máxima de ~95 %. Con sus altas velocidades de adquisición y tiempos de exposición de hasta 1 ms, ofrece unos resultados incomparables de captura de imágenes digitales.
Hamamatsu ORCA-Fusion BT

Ejemplos de aplicación

Vea el ZEISS Lattice SIM 5 en acción

  • Una célula COS-7 que expresa TOMM20-mEmerald (cian) y EB3-tdTomato (naranja) muestra el movimiento dinámico de las mitocondrias y los microtúbulos. Captada con Lattice SIM. Objetivo: Plan-Apochromat 63× / 1,4 aceite
  • Dinámica de la actina de células U2OS que expresan LifeAct-tdTomato captada con el modo Lattice SIM² con fases reducidas. Objetivo: Plan-Apochromat 63× / 1,4 aceite.
  • Dinámica de la actina en una célula U2OS que expresa LifeAct-GFP captada con el modo SIM Apotome 3D Leap y fases reducidas. Objetivo: Plan-Apochromat 40× / 1,4 aceite

Encuentre el equilibrio entre sus necesidades de velocidad y resolución

El aumento de la velocidad de captura de imágenes y la disminución de la exposición a la luz son una demanda constante en los experimentos de captura de imágenes. La solidez y flexibilidad de los patrones de iluminación estructurada de Lattice SIM, además del software de reconstrucción de imágenes, permiten reducir considerablemente el número de imágenes de fase necesarias para el modo de adquisición Lattice SIM y un aspecto importante es que esto solo provoca una ligera disminución de la resolución de las imágenes finales. La adquisición de Lattice SIM puede realizarse con imágenes de 9 fases por fotograma, en lugar de 13, aumentando un 44 % la velocidad de captura de imágenes. El aumento de la velocidad supone una ventaja especial para una captura de imágenes delicada de células vivas muy dinámicas, en las que una adquisición más lenta provocaría un desenfoque de movimiento y menor resolución.

En combinación con el modo Leap, puede reducir aún más el número de imágenes de fase por fotograma final para permitir la captura de imágenes de superresolución más delicada posible.

Intestino delgado de ratón. Imagen general grabada con SIM Apotome y Plan-Neofluar 10× / 0,3 aire. Región de interés captada con Lattice SIM y Plan APOCHROMAT 63× / 1,4 aceite. Muestra cortesía del Prof. Shiue-Cheng (Tony) Tang, Instituto de Biotecnología y Departamento de Ciencias Médicas, Universidad Nacional Tsing Hua, Taiwán

Descubra los detalles ocultos en las profundidades

Seccionamiento de alta calidad y superresolución en muestras gruesas

El patrón de iluminación de Lattice SIM presenta un mayor contraste y una penetración más profunda de la muestra en comparación con la SIM clásica. Consiga imágenes de superresolución junto con un seccionamiento de alta calidad incluso en muestras gruesas o con dispersión.

Una novedosa tecnología de aclarado e inclusión desarrollada por el Prof. Tang y su equipo (Hsiao et al., Nature Communications 2023), junto con el sólido patrón de iluminación Lattice SIM y la excelente tecnología de reconstrucción de imágenes, permitió capturar imágenes de toda una sección de intestino de ratón de ~200 µm de grosor. Las redes de vasos sanguíneos y nervios pueden visualizarse con gran detalle incluso a esta profundidad.

Se captó simultáneamente una imagen en dos colores de una célula COS-7 que expresa Calreticulin-tdTomato (retículo endoplasmático, magenta) y Tomm20-mEmerald (mitocondria, verde). La película muestra interacciones muy dinámicas del RE y las mitocondrias. Objetivo: Plan-Apochromat 63× / 1,4 aceite

Observe los detalles más pequeños de la vida

Captura de imágenes en directo a resolución espaciotemporal elevada

ZEISS Lattice SIM 5 combina la captura de imágenes de alta velocidad con una increíble eficiencia lumínica, una baja dosis fotónica y gran sensibilidad. Puede observar estructuras a nivel celular, subcelular e incluso suborganular en especímenes vivos en 2D y 3D con el paso del tiempo.

Las mitocondrias son orgánulos muy dinámicos sometidos constantemente a eventos de fusión y fisión para garantizar una distribución adecuada del ATP en la célula. Para cumplir su función, se sabe que interactúan con muchos otros compartimentos subcelulares, incluidos los microtúbulos, sobre los que se montan para llegar a sus destinos, o el RE, que envuelve a las mitocondrias para constreñir inicialmente su diámetro antes de los eventos de fisión.

Descargas

  • ZEISS Lattice SIM 5

    Your live imaging system for uniform super-resolution in all spatial dimensions

    Páginas: 23
    Tamaño de archivo: 5 MB
  • ZEISS Lattice SIM Family

    Full Access to Super-Resolution Imaging for all Research Areas

    Páginas: 6
    Tamaño de archivo: 3 MB

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