4~8倍超のSN比、超解像および高フレームレートでイメージングした画像。
製品

ZEISS LSM 900 with Airyscan 2

低ダメージのMultiplexイメージングとスマートな解析を可能にするコンパクト共焦点顕微鏡

科学的疑問の追求のためには、最高のデータ品質が求められます。顕微鏡検査においてこれは、露光を最低限に抑えつつ、最高のコントラストと分解能を得ることを意味します。コンパクトな共焦点顕微鏡であるLSM 900は、最高のイメージング結果を提供するために最適化されたコンポーネントを備えており、これを実現します。

  • 優れた共焦点体験を提供するコンパクトな顕微鏡
  • LSM Plusであらゆる共焦点実験の成果が向上
  • Airyscan 2で超解像の高速イメージングを実現
  • Dynamics Profilerで分子ダイナミクスを観察
LSM Plusを用いたライブイメージング:LSM Plusを用いたライブイメージング:4日齢のゼブラフィッシュの発生中の視蓋におけるWnt3-EGFPを局所発現した形質膜。
 ご提供:C. Teh, Centre for Bioimaging Sciences, Singapore
ご提供:C. Teh, Centre for Bioimaging Sciences, Singapore

LSM Plusを用いたライブイメージング:LSM Plusを用いたライブイメージング:4日齢のゼブラフィッシュの発生中の視蓋におけるWnt3-EGFPを局所発現した形質膜。

独自の共焦点体験を実現するコンパクトな顕微鏡

LSM 900は、各コンポーネントが高感度・高コントラストのために最適化されており、共焦点ライブセルイメージングで最高の画質を得るためのソリューションが詰め込まれています。また、LSM Plusはマルチカラーおよび生細胞の実験の結果を簡単に最適化します。これらのハイエンド機能がすべて小さな設置面積に収められ、複雑さが省かれているため、ラボの貴重なスペースを有効活用でき、ユーザーのトレーニングに必要な時間を短縮します。

ショウジョウバエ精巣の精祖細胞。Asterless(マゼンタ)、アセチル化チューブリン(シアン)およびHoechst 33258(黃)でマルチカラー標識。ZEISS Airyscan 2でイメージング後、ジョイントデコンボリューションで画像処理。
 ご提供:S. Song, Prof. Liou Yih-Cherng's lab, Singapore
ご提供:S. Song, Prof. Liou Yih-Cherng's lab, Singapore

ショウジョウバエ精巣の精祖細胞。Asterless(マゼンタ)、アセチル化チューブリン(シアン)およびHoechst 33258(黃)でマルチカラー標識。ZEISS Airyscan 2でイメージング後、ジョイントデコンボリューションで画像処理。

より良いデータをより速く

Airyscan 2は、従来のLSM検出器よりも優れた機能を発揮します。32個の検出素子が個別に詳細情報を収集し、同時にすべての検出素子がより多くの光を集めることで、超解像の定量的結果を得ることができます。ジョイントデコンボリューション(jDCV)によって構造的情報を加えれば、さらに分解能が高まります。また、Multiplexモードではより短時間でさらに多くの情報が得られます。

ZEN Connect:オーバービュー画像の取得から関心領域の定義、さらには複数のイメージングシステムへの切り替え時まで:時間を短縮し、常に実験の状況を把握することができます。

ZEN Connect:オーバービュー画像の取得から関心領域の定義、さらには複数のイメージングシステムへの切り替え時まで:時間を短縮し、常に実験の状況を把握することができます。

生産性の向上

ZEN顕微鏡用ソフトウェアには、再現性のある結果を最短時間で得るための様々な支援機能が搭載されています。AI Sample Finderが関心領域を素早く見つけてイメージングを行うため、データの取得により多くの時間をかけることができます。また、Smart Setupでは蛍光標識に最適なイメージング設定が可能です。Direct Processingでは、データの取得と処理が同時に行えます。さらにZEN Connectにより、イメージング中もその後も、常に実験の全体の流れを把握・共有することができます。

効率を極限まで追求した光路

最大3基の共焦点検出器で驚きの柔軟性を実現

最小限の光学素子で構成されたコンパクトな光路で、最も効率的にシグナルを検出できる設計になっています。蛍光シグナルは優れたレーザー抑制機能を備えたメインビームスプリッター(MBS)を通過し、最高のコントラストを生み出します。最大2基の特許取得済みの可変ビームスプリッターダイクロイック(VSD)が蛍光の検出スペクトルを分岐させます。検出器は最大3基まで搭載可能です(マルチアルカリ、GaAsP PMTまたはAiryscan 2)。

  • 卓越した画質と優れたSN比
  • 画質を維持したままより高速なスキャンを実現
  • 低出力レーザーでフォトブリーチと光毒性を回避
  • 発現が少ない細胞の捉えにくいシグナルの検出にも有効
  • 最大3基のスペクトル共焦点チャンネルを同時に使用可能
H2B-GFPプラスミドをトランスフェクトしたRPE1細胞。117枚のZ断面の最大値投影。LSM Plusなし
H2B-GFPプラスミドをトランスフェクトしたRPE1細胞。117枚のZ断面の最大値投影。LSM Plusあり

LSM Plus

さらに進化した共焦点体験

LSM Plusでは、検出モードや蛍光領域に依存することなく、共焦点実験の質を簡単に高めることができます。線形ウィーナーフィルターデコンボリューションによって、人の手による調整がほとんど必要なく、信頼できる定量的結果を確保することができます。実績のあるAiryscanの超解像技術による処理と同様に、基本的な光学系特性の情報は、対物レンズ、屈折率および蛍光範囲に基づいて自動的に適応します。

LSM Plusは簡単に使用でき、下記のメリットが得られます。

  • 高速データ取得と低レーザー出力でSN比が向上。低発現量のライブセルイメージングに特に有用
  • マルチカラーおよびスペクトルデータセットの分解能が向上
  • 明るい試料ではピンホールを閉じてより多くの空間情報を取得し、分解能が向上
  • LSM PlusのメリットとAiryscanの超解像イメージングを組み合わせた統合ワークフロー

キャプション:H2B-GFPプラスミドをトランスフェクトしたRPE1細胞。117枚のZ断面の最大値投影。LSM Plus未使用時(左)と使用時(右)の比較。
ご提供:Tingsheng, Mitosis Lab, Singapore

 ZEISS Airyscan のビームパス概要図

ZEISS Airyscan のビームパス概要図

ZEISS Airyscan 2

(1) ミラー、(2) バリアブル セカンダリ ダイクロイック、(3) Airyscan光学系、(4) Airyscan検出器、(5) エアリーディスク

Airyscan 2

超解像イメージングと高感度の独自の組み合わせ

従来の共焦点レーザー走査型顕微鏡は、ポイントで照射し、試料を連続でスキャンします。その後、ピンホールがこの拡大したエアリーディスクを空間的に制限し、焦点外の光を検出器から遮断します。ピンホールを閉じることで高分解能を実現できますが、代償として検出される光子は少なくなります。

Airyscan 2は、環状に配置された32個の検出素子を有する領域検出器です。検出器全体では共焦点の標準設定を用いた場合よりも多くの光を集められると同時に、各素子が小さなピンホールとして機能して超解像情報を取得します。これにより、構造的な情報をより正確に捉えながら、光効率を大幅に向上させることができます。

共焦点画像(左)とAiryscan SR(中央)およびAiryscanジョイントデコンボリューション(右)との比較。HeLa細胞、4倍拡大、アセチル化α-チューブリン(緑)で標識。
 ご提供:S. Zhang, Prof. Liou Yih-Cherng's lab, Singapore
ご提供:S. Zhang, Prof. Liou Yih-Cherng's lab, Singapore

共焦点画像(左)とAiryscan SR(中央)およびAiryscanジョイントデコンボリューション(右)との比較。HeLa細胞、4倍拡大、アセチル化α-チューブリン(緑)で標識。

共焦点画像(左)とAiryscan SR(中央)およびAiryscanジョイントデコンボリューション(右)との比較。HeLa細胞、4倍拡大、アセチル化α-チューブリン(緑)で標識。

32のビューで詳細情報が明らかに:

Airyscan jDCVによるパワフルなデコンボリューション

Airyscanの32個の検出素子が、それぞれわずかに異なる試料のビューを取得するため、ジョイントデコンボリューションを可能にする詳細な空間情報が得られます。これにより、解像可能な2点間の距離が90 nmまで短縮します。超解像実験では、単一または複数のラベルの分離を改善することで効果を発揮します。

Multiplexモードを備えたAiryscan 2

広い視野で試料ボリューム全体を短時間でスキャン

Airyscan Multiplexモードでは、励起レーザースポットの形状と、それぞれのエリア検出器エレメントの位置に関する情報から、ピクセルを並列で読み出している間にも、より多くの空間情報を取得できます。これによって、視野全体の励起レーザーを掃引すると取得速度が向上するため、より大きな幅でのスキャンが可能となります。ピンホール面で得られた多くの空間情報から、取得時よりも高い分解能で最終画像を再構成できます。

  • 一度のスキャンで最大4ラインの超解像画像情報を取得
  • 広い領域を迅速にタイリング
  • 効率的なライブセルイメージング
  • 高速ボリュームイメージング

ZEISS LSM 900のMultiplexモード

LSM 900

Airyscan SR

Multiplex SR-2Y

Multiplex SR-4Y

Multiplex CO-2Y

並列処理

1

2

4

2

分解能

120/120

140/140

140/140

共焦点もしくはそれ以上

最大のフレームレートと視野

0.4

0.8

3.5

3.5

抗体標識、微細構造

+++++

++++

++++

++

抗体標識、タイリング

++

+++

+++++

+++

ライブセルイメージング

++

+++

++++

+++++

AI Sample Finder

効率的なイメージングのための自動試料識別

試料を配置する際は、コンデンサーアームなどの顕微鏡部品を手で動かす必要があります。また、フォーカスの調整や試料キャリア上のサンプル領域の特定なども手作業が求められます。AI Sample Finderによってこれらの手順を自動化することで、時間のかかる手動調整が不要となり、それまで数分かかっていたイメージングまでの時間をわずか数秒に短縮できます。

  • 試料のあらゆる領域に直接アクセス可能
  • 実験にかかる時間をわずか数秒に短縮
  • 試料を含む領域のみを簡単にイメージング
  • 潜在的に重要な領域を逃さない
Dynamics Profiler​

Dynamics Profiler​

分子ダイナミクスを容易に観察​

ZEISS Dynamics Profilerでは、生体試料中の分子濃度とダイナミクスを簡単に測定できます。ZEISS Airyscan検出器で収集した情報を用いて、細胞凝縮物の調査に理想的な、不均一な拡散挙動を特性評価することが可能です。フロー測定は、液体中の活発な動きの速度と方向を決定し、マイクロ流体工学と器官チップに関連する一意の新しいデータを提供します。非常に繊細な試料でも、過度に光を照射したり長時間実験をすることなく観察でき、データ収集の幅を広げることで研究の質を高めることができます。​

アプリケーション

ZEISS LSM 900のアプリケーション例

LLC-PK1(ブタ腎臓)の細胞分裂

フォトブリーチおよび生体試料へのダメージを最低限に抑えるには、画像取得時間を短くし、最小限のレーザー出力を使用することが効果的です。LSM Plusは、紡錘体繊維などの構造の分解能だけでなく、SN比の向上にも役立ちます。

この例では、Celldiscoverer 7でLSM 900を用いて、29分間にわたり100セットのZスタックを取得しました。これらの画像は、38枚のZスタックの最大値投影を示しています。細胞はH2B-mCherry(赤)とα-Tubulin-mEGFP(シアン)を発現しています。

ゼブラフィッシュ胚(2日)

LSM Plusは、3Dレンダリングする大容量のイメージングにおけるSN比の向上に有用です。トランスジェニックレポーター発現による血管系(緑)および赤血球(マゼンタ)を視覚化したものを、側面からの視点と左前面からの視点で示しています。

LSM Plusを使用して、3つのタイル領域で81面の300 µmのZスタックを取得。タイルはarvis®で強化したZENでスティッチングおよびレンダリングしました。

試料ご提供:B. Schmid, DZNE Munich, Germany

 Cos7細胞のミトコンドリアの構造
 Cos7細胞のミトコンドリアの構造 試料ご提供:Zhang Y, University of Science and Technology of China, China
試料ご提供:Zhang Y, University of Science and Technology of China, China

Cos7細胞のミトコンドリアの構造

Cos7細胞のミトコンドリアの構造

Cos7細胞のミトコンドリアの構造

画像は、共焦点GaAsP検出器(上段)およびAiryscan 2のHSモード(下段)を使用して、ZEISS Celldiscoverer 7でLSM 900により取得。LSM Plus(右上)を用いた共焦点画像では、SN比およびミトコンドリア構造の分解能が向上しています。Airyscanのジョイントデコンボリューション(右下)では、AiryscanのHSモード(左下)と比較して、内外膜の構造がさらに明瞭に解像されているのがわかります。ミトコンドリア外膜タンパク質TOM20(緑、Alexa Fluor-488)およびミトコンドリア内膜タンパク質ATP5a(マゼンタ、Alexa Fluor-647)を染色。

  • Multiplexモード
  • Airyscan SR
  • Multiplexモードで、同時に超解像イメージング可能な視野を比較。
    Multiplexモードで、同時に超解像イメージング可能な視野を比較。
  • Airyscan SRで、同時に超解像イメージング可能な視野を比較
    Airyscan SRで、同時に超解像イメージング可能な視野を比較

超解像技術とMultiplexモード

Multiplex(左)とAiryscan SR(右)で、超解像および同じ撮影時間でイメージングした視野の比較。微小管(alpha-tubulin 488、緑)とアクチン(phalloidin 568、赤)で標識したCOS 7細胞。

Multiplexモード

LSM 900のMultiplexモードでイメージングしたショウジョウバエ胚。
LSM 900のMultiplexモードでイメージングしたショウジョウバエ胚。

LSM 900のMultiplexモードでイメージングしたショウジョウバエ胚。

ショウジョウバエ胚

LSM 900のMultiplexモードでイメージング。ご提供:J. Sellin, LIMES Institut Bonn, Germany

Airyscan 2のMultiplexモードで取得したヤマユリの花粉粒の顕微鏡画像。
Airyscan 2のMultiplexモードで取得したヤマユリの花粉粒の顕微鏡画像。 ご提供:Jan Michels, Zoological Institute, Kiel University
ご提供:Jan Michels, Zoological Institute, Kiel University

Airyscan 2のMultiplexモードで取得したヤマユリの花粉粒の顕微鏡画像。

ヤマユリの花粉粒

Airyscan 2のMultiplexモードで取得。ご提供:Jan Michels, Zoological Institute, Kiel University

緑:LYN-eGFP(膜)、赤色:tagRFP-T-UTRCH(アクチン)。試料ご提供:J. Hartmann and D. Gilmour, EMBL, Heidelberg, Germany

ゼブラフィッシュ胚

ゼブラフィッシュ胚(Danio rerio)の側線原基の移動と未熟感丘の沈着。 胚を麻酔して、低濃度のアガロースを使用してガラスボトムのペトリ皿に包埋。最初のカメラベースのイメージングでは、位相勾配コントラストと蛍光取得を組み合わせた迅速で簡単な試料ナビゲーション(上)が可能となりました。その後、ワイドフィールド画像で同定した個々の位置(白いボックス)で、Airyscan 2のMultiplexモードを用いた高分解能イメージングを行いました。Airyscan 2 のMultiplexモードの低ダメージで高速な画像取得は、この種の応用に非常に役に立ちます。イメージングによる試料への影響を回避しつつ、優れたSN比および高分解能の画像を同時に取得することができます。

A.C. Hocke, Charité, Berlin, Germany

ヒト肺上皮細胞株

MitoTracker Orange(ミトコンドリア)およびSIR-DNA(核)で染色したヒト肺上皮細胞A549。

高感度GaAsP検出器を用いた共焦点モードと、カメラベースの位相勾配コントラストという2つのイメージング手法をシームレスに組み合わせています。

倍率40倍、開口数0.95で2.5時間にわたってタイムラプス撮影。

次のステップを計画するために、取得中にマルチモーダルの画像を確認および評価したい場合があります。このような場面に、ZENは複数の選択肢を提供します。システムに接続されたコンピュータで、新しいDirect Processing機能を開始し、イメージング中にAiryscan画像の処理を並列して行うことができます。

しかし、共焦点イメージングは全体の一部にしかすぎず、試料の情報を補完するために追加のイメージングのデータが必要となる場合があります。

ZEN Connectなら、すべての実験の情報をまとめることができます。1つの実験で取得したすべての画像を1つのプロジェクトにまとめ、オーバービュー画像と詳細な高解像度画像をすべて揃えることで、データの相関情報を捉えられます。プロジェクトを作成したら、他のイメージングソースからのコンテンツをいつでも追加することができます。ソースは、ZEISS製品、ZEISS以外の製品、また手描きの絵や解析グラフでも構いません。実験中も、数ヶ月後、数年後にも、常にすべての状況を把握し続けることができます。

ZEN Connectで作成したプロジェクトでは、関連するデータセットすべてをまとめて保持可能です。チームとして結果を他のメンバーと共有したり、共同作業をしたりすることが、今まで以上に楽になりました。arivis®による強力な3Dxl Viewerは、最新のLSM 900で取得した3Dおよび4Dの画像データをレンダリングするために最適化されています。素晴らしいレンダリングや動画を作成し、会議や学会でご活用ください。画像は時に言葉を遥かにしのぐ力を持っています。

すべての実験の情報をまとめる

オーバービュー画像。ZEISS Axio Scan.Z1でイメージングしたThy1-YFPマウス脳切片。

ご提供:R. Hill, Yale University, New Haven, CT, USA

Thy1-YFPマウスの脳。Thy-1(緑色)が神経系の通信に関わっている。ZEISS Axio Scan.Z1で取得したオーバービュー画像(A)。挿入画像(B)は、関心領域を拡大してAiryscan搭載ZEISS LSMでイメージング。神経回路網をクリアに観察できる。Zスタックの深さ情報を色分け表示。(C)は単一のニューロンを表示。

神経ネットワーク
神経ネットワーク。挿入画像は、Airyscan搭載ZEISS LSMでイメージングされた拡大関心領域。

神経回路網をクリアに観察できる。Zスタックの深さ情報を色分け表示。

単一ニューロン
(C)は単一のニューロンを表示。

Thy1-YFPマウスの脳(単一ニューロン)

  • HeLa生細胞の核
  • HeLa生細胞の核。タイムシリーズ
  • HeLa生細胞の核。タイムシリーズ

HeLa生細胞の核

HeLa 生細胞の核を5’-610CP-Hoechstで標識(Chem.Sci.2019, 10, 1962 – 1970)。色素を規定濃度で細胞培養培地に添加。ブリーチング実験(FRAP)では、色素が効率的にDNAを標識するまでに約15分かかることを確認。1フレーム/秒で13.5分にわたりタイムシリーズイメージング。最初の10フレーム後にブリーチング。©ご提供:P. Lenart, MPI for Biophysical Chemistry, Göttingen, Germany

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    • ZEISS Dynamics Profiler

      生体試料の分子ダイナミクスの観察が容易に

      ページ: 6
      ファイルサイズ: 7 MB
    • ZEISS LSM 900 with Airyscan 2

      Your Compact Confocal for Gentle Multiplex Imaging and Smart Analysis

      ページ: 35
      ファイルサイズ: 6 MB
    • ZEISS Dynamics Profiler

      Follow dynamic biological processes and reveal spatial molecular characteristics

      ページ: 16
      ファイルサイズ: 3 MB
    • The Basic Principle of Airyscanning

      ページ: 22
      ファイルサイズ: 1 MB
    • ZEISS LSM 9 Family with Airyscan 2

      Multiplex Mode for Fast and Gentle ConfocalSuperresolution in Large Volumes

      ページ: 11
      ファイルサイズ: 3 MB
    • A Practical Guide of Deconvolution

      ページ: 24
      ファイルサイズ: 2 MB

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