蔡司Lightsheet 7​
产品

蔡司Lightsheet 7

活体和透明化样品的光片多视角成像

光片荧光显微技术(LSFM)非常适合对整个活体模式生物、组织或细胞在很长一段时间内的发育过程进行快速而低光毒性的成像。另外,使用蔡司Lightsheet 7还能够以亚细胞分辨率对大尺寸透明化样品进行完整成像。专用的元件、样品仓和样品载具可适应您所选择的透明化方法的折射率。

  • 观察真实生命活动,快速而灵敏
  • 在您首选的透明化溶液中对大型样品进行成像
  • 针对各种应用获得理想的图像质量
拟南芥发育。由捷克布尔诺市马萨里克大学欧洲工程技术中心Riha实验室提供

观察生命活动 

快速而灵敏

高量子效率的探测器能够在很低的照明水平下观察到快速变化的过程。您将获得样品的真实生命视图,而激发光不会对其生理造成负面影响。特殊样品仓可提供加热、冷却及二氧化碳(CO2),以维持您实验的理想环境。

图片说明: 拟南芥发育。由捷克布尔诺市马萨里克大学欧洲工程技术中心Riha实验室提供

对大型样品进行成像

在您首选的透明化溶液中

您所选择的透明化方法将取决于组织、您的荧光标记物以及样品的尺寸,而Lightsheet 7的设计可匹配所有这些不同的条件。它可在几乎所有透明化溶液中对折射率在1.33至1.58之间、最大尺寸为2 cm的样品进行成像。无论是透明化的类器官、细胞球、器官、脑还是其他样品,它均能够以亚细胞分辨率获取预览图和数据。

 

视频:使用PBS、CellTracker™ CM-DiI染料和4%的PFA对C57 BL6J小鼠进行灌注。使用iDISCO+方法进行透明化处理,最终的折射率匹配溶液是肉桂酸乙酯。样品提供者:哈佛大学哈佛生物成像中心的Erin Diel,地址:Room 2052, 16 Divinity Ave, Cambridge, MA 02138, USA

蔡司Lightsheet 7的专用元件

获得出色的图像质量

针对不同应用

让您的LSFM成像更进一步,以应对更广泛的应用。特殊的光学元件和样品仓让您能够根据需要调整折射率。智能软件工具助您调整各种成像参数,如光片和样品位置、缩放设置、拼图和多点成像以及数据处理参数。加上获得专利的Pivot Scan扫描技术,可为您呈现更佳的图像质量和无伪影的光学切片。

深入了解蔡司Lightsheet 7

  • 了解该设备如何轻松对您的活体或透明化样品进行定位和成像。

光片荧光显微技术(LSFM)的原理​

Lightsheet 7 LSFM的照明原理

光片荧光显微技术(LSFM)的原理​

将检测光学元件从照明光学元件中分离出来,即可利用低数值孔径的专用透镜进行荧光激发,而不会损失检测图像的分辨率和灵敏度。这使得LSFM成为毫米级样品成像的理想选择,例如,正在发育的生物体或者大尺寸透明化组织样品。

光片荧光显微技术(LSFM)的原理​

LSFM将荧光激发与检测分成两个独立的光路,检测轴线与照明轴线垂直。这意味着您一次便可照亮样品的单个薄片,通过仅激发来自焦平面的荧光即可生成固有的光学切片,而无需针孔或者图像处理。来自焦平面的荧光可通过相机靶面一次成像,而不是像共聚焦或者其他激光扫描显微镜那样逐点成像。与其他显微镜技术相比,基于相机靶面探测器的并行图像采集更加快速,且所需的激发光强更小,因此提高了三维成像速度并大大提高了光效率。

将检测光学元件从照明光学元件中分离出来,即可利用低数值孔径的专用透镜进行荧光激发,而不会损失检测图像的分辨率和灵敏度。这使得LSFM成为毫米级样品成像的理想选择,例如,正在发育的生物体或者大尺寸透明化组织样品。

获得专利的Pivot Scanner

提供均匀照明​

获得专利的Pivot Scanner能够提供均匀照明​
获得专利的Pivot Scanner能够提供均匀照明​

当光片层穿过样品时,样品中的一些结构(如细胞核)会吸收或散射激发光。如左图中所示,这将沿照明轴投射阴影。该效果会发生在所有荧光显微镜中,但在光片荧光显微技术中,因照明轴与观察轴垂直,所以效果更为明显。 ​

在Lightsheet 7中,获得专利的Pivot Scanner技术可在图像采集时向上和向下改变光片的角度。如右图中所示,通过改变照明角度让阴影投射到不同的方向上,并使激发光到达不透明结构后部的区域。这是采集无伪影图像并改善下游处理和分析步骤的理想方式。

应用

蔡司Lightsheet 7应用案例

  • 使用iDISCO方法进行透明化处理的小鼠肾脏,用Lightsheet 7成像物镜5× / 0.16 foc在肉桂酸乙酯中进行成像。
  • 样品由丹麦Gubra公司的U. Roostalu提供
  • 样品由丹麦Gubra公司的U. Roostalu提供

肾脏学

使用iDISCO方法对小鼠肾脏进行透明化处理,并用蔡司Lightsheet 7成像物镜5× / 0.16 foc和Clr 20× / 1.0 nd = 1.53(浸入)在肉桂酸乙酯中进行成像。小鼠用DyLight 594耦合的西红柿血凝素进行灌注,以观察血管和肾小球(红色)。绿色:显示组织解剖结构的自发荧光。三维全器官成像和肾小球体积和数量的图像计算分析有助于更好地了解各种肾脏疾病的机制,如糖尿病性肾病。该图像在ACQUIFER HIVE上使用arivis Vision4D®进行处理。

  • P10小鼠气管的三维数据集显示了力敏感神经纤维的解剖结构。
  • P10小鼠气管的三维数据集显示了力敏感神经纤维的解剖结构。
  • 样品由德国柏林市发育生物学/信号传导实验室的P.-L. Ruffault、C. Birchmeier;高级光学显微镜技术公司的A. Sporbert、M. Richter;分子医学中心的Max Delbrück提供。
  • 样品由德国柏林市发育生物学/信号传导实验室的P.-L. Ruffault、C. Birchmeier;高级光学显微镜技术公司的A. Sporbert、M. Richter;分子医学中心的Max Delbrück提供。

发育生物学

P10小鼠气管的三维数据集显示了力敏感神经纤维的解剖结构。染色:DAPI、IV型胶原蛋白(Alexa 488抗体)、感官纤维(表达tdTomato的报告株、Alexa 555抗体)、神经纤丝蛋白NF200(有髓鞘的神经纤维、Alexa 647抗体)。

用PEGASOS对样品进行透明化处理(Jing et al:, 2018, Cell Research),在折射率为1.54的BB-PEG中,分别用5× / 0.16 foc成像物镜和Clr 20× / 1.0 nd = 1.53进行成像。5×放大倍率数据集:像素尺寸0.61 × 0.61 × 1.63 µm,3×3拼接,放大1.5×,1230个z截面,体积2.57 × 2.58 × 2 mm,20×放大倍率数据集:像素尺寸0.23 × 0.23 × 0.58 µm,1×5拼接,放大1.0×,4206个z截面,体积2.0 × 0.45 × 1.82 mm。

  • 样品由分子病理研究所(IMP)田中实验室的W. Masselink提供。图像由奥地利维也纳IMP BioOptics公司的P. Pasierbek和K. Aumayr提供。

脊椎动物肢体,脊髓再生

蝾螈目动物具有特殊的四肢和脊髓再生能力。分子遗传学工具能够识别负责完成此类复杂再生的干细胞,以及发起细胞增殖的损伤应激信号。 此蝾螈前臂已在肉桂酸乙酯中进行透明化处理(Masselink, W. et al. Development 146, (2019)),并使用5× / 0.16 foc成像物镜以1.57的折射率进行成像。在ACQUIFER HIVE数据平台上使用ZEN成像软件和arivis Vision4D®软件对多层数据集进行校准、融合和渲染。

  • 样品由奥地利维也纳市分子生物技术研究所的D. Reumann和J. Knoblich提供。

神经形态学

由于神经元的形态非常复杂且遍布整个器官,对人脑中的所有细胞进行成像几乎是一项不可能完成的任务。类器官可以在一定程度上重现人脑,包括从神经元干细胞培养基中制造神经元。借助ECi进行透明化处理,可以从局部到整体地研究神经元形态学,这为研究三维人类神经元形态的开创了极具吸引力的可能性。

使用Clr 20× / 1.0 nd = 1.53物镜对以GFP/tdtomato(3% GFP和3% tdtomato)稀疏标记的35日龄神经元类器官进行成像。
像素尺寸:222 × 222 × 567 nm。
成像体积:1.66 × 0.66 × 1.6 mm。

  • 在Ce3D(Li et al. PNAS 163, 2017)中进行透明化处理,然后使用蔡司Lightsheet,5x/0.16物镜在折射率1.49(ph 7)的情况下进行成像(体积2.5 x 2.5 x 1.6 mm),标记物为黄色:GFP-CD8 T细胞,青色:B220(B细胞滤泡,Alexa555),品红色:CD31(血管,Alexa647)
    在Ce3D(Li et al. PNAS 163, 2017)中进行透明化处理,然后使用蔡司Lightsheet,5x/0.16物镜在折射率1.49(ph 7)的情况下进行成像(体积2.5 x 2.5 x 1.6 mm),标记物为黄色:GFP-CD8 T细胞,青色:B220(B细胞滤泡,Alexa555),品红色:CD31(血管,Alexa647) 澳大利亚沃尔特及伊莱萨霍尔医学研究院的Joanna Groom
    澳大利亚沃尔特及伊莱萨霍尔医学研究院的Joanna Groom

    在Ce3D(Li et al. PNAS 163, 2017)中进行透明化处理,然后使用蔡司Lightsheet,5x/0.16物镜在折射率1.49(ph 7)的情况下进行成像(体积2.5 x 2.5 x 1.6 mm)

    标记物为黄色:GFP-CD8 T细胞,青色:B220(B细胞滤泡,Alexa555),品红色:CD31(血管,Alexa647)

    样品由澳大利亚沃尔特及伊莱萨霍尔医学研究院的Joanna Groom提供

免疫学

以三维方式对完整的淋巴器官进行成像能够分析和量化淋巴对病毒感染的免疫反应。在采集前,将T细胞转移至野生型宿主小鼠体内。清洁、固定结节并使用Ce3D(Li et al. PNAS 163, 2017)对其进行透明化处理,然后使用5× / 0.16成像物镜在RI = 1.49(ph 7)的情况下进行成像(体积2.5 × 2.5 × 1.6 mm)。图像显示GFP标记的初始CD8+ T细胞(黄色),B细胞滤泡用B220(青色)染色,血管网络用CD31(品红色)染色。

  • 使用PBS、CellTracker™ CM-DiI染料和4%的PFA对C57 BL6J小鼠进行灌注。使用iDISCO+方法进行透明化处理,最终的折射率匹配溶液是肉桂酸乙酯。
  • 使用PBS、CellTracker™ CM-DiI染料和4%的PFA对C57 BL6J小鼠进行灌注。使用iDISCO+方法进行透明化处理,最终的折射率匹配溶液是肉桂酸乙酯。
  • 样品由美国剑桥市哈佛大学的E. Diel和D. Richardson提供。
  • 样品由美国剑桥市哈佛大学的E. Diel和D. Richardson提供。

整个小鼠大脑的血管成像

使用PBS和4%的PFA对C57 BL6J小鼠进行灌注。灌注CellTracker™ CM-DiI染料对大脑进行染色,这是一种脂类染料,用于标记血管膜。使用iDISCO+方法对样品进行透明化处理,在肉桂酸乙酯中进行平衡,作为最终的折射率匹配溶液。然后,在Translucence介观尺度成像室中使用成像物镜Fluar 2.5× / 0.12在RI = 1.565的肉桂酸乙酯中进行成像。

右侧插入的高分辨率图像用Clr Plan-Neofluar 20x / 1.0 Corr nd = 1.53采集。图像体积为13.1 × 13.1 × 6 mm,像素分辨率为1.83 × 1.83 × 6.77 µm。4×4拼接、866个z截面,数据采集时间约40分钟。数据量为93 GB。 在ACQUIFER HIVE数据平台上使用ZEN成像软件和arivis Vision4D® 处理数据。

  • 样品由美国剑桥市哈佛大学的E. Diel和D. Richardson提供。

整个鼠脑的中间神经元和浦肯野细胞图谱

使用CLARITY方法对PV-tdtomato鼠脑进行透明化理,最终成像在折射率为RI = 1.46的EasyIndex中完成。

tdtomato-小清蛋白受Parvalbumin-Cre控制,表达在大脑的中间神经元以及小脑的浦肯野细胞中。使用成像物镜5× / 0.16 foc在蔡司Lightsheet 7上采集全脑数据集。图像体积为11 × 20 × 8.8 mm,像素分辨率为0.91 × 0.91 × 5.35 µm(12028 × 22149 × 1621体素)。共采集了6×10拼图、1621个z截面。数据量为1.2 TB(拼接后为805 GB)。在ACQUIFER HIVE数据平台上使用ZEN成像软件和arivis Vision4D®处理数据。

下载

    • 蔡司Lightsheet 7

      激光片层扫描显微系统,用于活体和透明化样品的多视角成像

      页: 26
      文件大小: 7 MB
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      激光片层扫描显微系统,用于活体和透明化样品的多视角成像

      页: 4
      文件大小: 2 MB
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