活细胞成像
使用现在已开发的各种荧光蛋白和多色探针几乎可以标记任何分子。 对囊泡、细胞器、细胞和组织中的蛋白质动力学成像的能力为了解细胞在健康和疾病状态下如何工作提供了新的洞察力。 这些包括有丝分裂、胚胎发育和细胞骨架变化等过程的时空动态。
研究活细胞时,常见的障碍包括光毒性和光损伤。 要捕捉快速的生物过程,关键是保持细胞健康并获得清晰的图像,确保数据可靠、无伪影。 活细胞显微成像通常需要在图像质量与细胞健康之间作出取舍。 在成像过程中必须保持特定的环境条件,以免细胞发生变化。
各种高性能的徕卡成像解决方案可以克服活细胞成像的这些挑战,有助发现细胞生理学和动力学方面的新信息。
成像过程中的细胞活性和动力学
徕卡显微系统为您提供活细胞成像方面的智能创新。 我们的解决方案可帮助您获得最佳的图像质量,同时保护好您的样本。
大多数细胞过程在三维空间中随着时间的推移进行。 因此,若要掌握全面的情况,必须以四个维度(XYZ 和时间)对细胞成像。 延时‐成像方法可捕捉从几秒到几个月内的细胞事件。 也可以在特定时间点对细胞重复成像。 为了在这个过程中保护细胞活性,活细胞成像时需要温度、酸碱度和湿度都受到控制。 曝光量也应在最低限度,以免发生光毒性。
徕卡显微系统提供的成像解决方案有助于优化您对活细胞的研究,即使是长时间的研究也同样如此。 它们能提供必要的图像对比度和分辨率,有助动态事件的分析。 一些徕卡成像系统还能实现高速成像,因此不会错过任何关键的细胞事件。
您的活细胞成像需求
要想成功地进行活细胞成像实验,使用合适的平台至关重要。 在选择用于活细胞成像的光学显微镜时,应考虑以下3个变量:检测器灵敏度(信噪比)、样本活性和图像采集速度。
适合活细胞应用的方法能够在不损伤细胞的情况下对动态事件成像,因为细胞损伤会影响结果。
活细胞成像主要使用荧光显微镜进行。 宽场显微镜可灵活激发和快速采集,通常用于对细胞动态和发育进行长时间成像。共聚焦显微镜通常用于研究亚细胞动态事件。 多光子显微镜可使用较长波长的光激发,可减少光漂白并延长细胞活性。 最后,荧光寿命成像 (FLIM) 可用于研究细胞中的快速动态信号事件。
徕卡显微系统的 THUNDER 成像系统、STELLARIS 共聚焦平台和 FLIM 提供了最新的宽场和共聚焦成像创新技术,可快速进行 3D 活细胞成像。
关于活细胞成像
除了细胞或器官的结构组织,细胞动态过程是一个功能生物实体的主要贡献者。当然,这些过程可以在活细胞中通过非侵入性技术如光学方法观察到,统称为“活细胞成像”方法。活细胞成像涵盖了所有用显微镜观察活细胞的技术——从用体视显微镜观察胚胎发生,到用复合显微镜研究细胞生长,直到用荧光染料或荧光蛋白研究细胞的生理状态或细胞运输。尽管对实验人员和设备(如成像系统,温度、CO2浓度控制)都要求很高,但活细胞成像技术提供的结果是当今研究不可或缺的。
视频:神奇的细胞世界
随着科学技术的不断发展,显微镜的应用领域与场景越来越丰富。传统显微镜特别是一些高端的显微成像技术的使用通常要求使用者拥有一定的显微成像功底与经验,也会耗费使用者大量的时间,造成工作效率的低下,特别是交叉领域的专家学者,需要利用多种不同领域的技术来进行科学研究。Leica的MICA智能化显微成像技术,将带领科学家们走进新的智能成像时代,无需成为显微成像大使,就能获得大师级别的显微成像数据,极大的帮助科研工作者加速实验进程,提高实验效率。MICA活细胞成像,可以捕捉动态的细胞信息,通过下游的Coral life CLEM活细胞光电联用技术,迅速将活细胞的特定现象冷冻固定,转移至电镜下进行更加细节的观察,帮助我们获得更多的细胞生物学洞见。
细胞是生物体和生命活动的基本单位。细胞分析对于细胞结构和功能的研究、生命活动规律和本质的探索、疾病的诊断与治疗以及药物的筛选与设计等都具有十分重要的意义。近年来随着分析技术的不断提高,人们越来越意识到细胞具有个体差异性,原位细胞分析、微流控技术、细胞成像分析、单细胞分析、流式细胞技术等创新的细胞分析技术发展迅速,使得对细胞进行精确操控、识别、分离和分析成为了可能。
为加强创新细胞分析和成像技术与方法的交流,把最新技术与方法推介给广大生物医药领域用户,仪器信息网将于2022年11月24日举办“细胞分析与成像技术进展”主题网络研讨会。本届网络大会聚焦于细胞分析及成像技术的新应用与进展。
11月24日上午11:00--11:30,徕卡显微系统高级应用专员夏先园为广大观众及行业从业者带来《显微成像——探索丰富多彩的细胞微观世界》的主题报告,内容丰富精彩!
类器官(Organoids)是利用成体干细胞或多能干细胞进行体外三维培养而形成的具有一定空间结构的组织类似物,结合高超的成像技术,彻底改变了人们对培养皿中生命活动的理解方式,在人类发展和疾病机制方面为研究人员提供更多见解。
1个月前,伯桢生物携手复旦大学博士、徕卡显微镜工程师联合直播 ——「类器官成像那些事儿(上、下)」,深度解析类器官明场下拍摄技巧,类器官免疫组化免疫荧光拍摄技巧,和类器官高分辨率成像,不同组织来源类器官包埋注意事项等,收获热烈反响。
12月8日,伯桢生物将再次与我们合作,携手复旦大学博士和徕卡客户成功管理专家与各位学者共续「类器官成像那些事儿(番外篇)」。
对生物样品进行快速可靠的原位成像以揭示复杂的多细胞生物相关的动态过程一直都是光学成像的一大目标。
激光共聚焦显微镜因其优异的光学层切能力广泛应用于追踪复杂的细胞活动。但在大样本及活样品(如斑马鱼、植物等)成像中,我们需要更快速度、更低光毒性、更少漂白的成像技术。2014年《Nature Methods》评选的年度技术——光片技术就很好地满足这一需求,同时还保有优异的空间分辨率。
光片(lightsheet)技术简单来说就是使用一薄层光束从侧面激发荧光样品,随后从样本的上部或下部检测所产生的荧光信号,即检测方向与照射方向相垂直。该技术能够以很高的三维分辨率对不同大小的固定样品或活样品进行三维成像,快速地捕捉细胞或亚细胞水平上的动态变化。其高速、低毒性、低漂白等优势使得光片技术在生命科学领域开始流行起来,特别是在植物及斑马鱼等模式生物的快速动态观察和发育过程追踪、3D细胞球及类器官的观察、透明化样品的高速高质量成像等研究中受到越来越多的关注。
本视频将着重介绍光片成像技术特点和常见应用。
激光共聚焦成像是一项非常成熟的技术,随着光谱式检测方法成为共聚焦成像的主流,对于多色成像/拆分也愈发成熟,利用不同荧光染料的发射光谱的不同来进行多通道拆分能够满足大多数情况下的需求,但是由于存在一些发射光谱大幅重叠的荧光标记组合和一些自发荧光信号的存在,有时候利用荧光强度还是不能够很好的拆分多荧光标记。此时除了利用智能分析软件来进行基于荧光强度拆分的方法之外,还可以利用荧光寿命来进行成像。荧光寿命是荧光物质的固有属性,与染料浓度、激发光强度等因素无关,取决于染料内在性质以及所处的微环境,因此相比于荧光强度成像,荧光寿命成像会更加稳定,并能同步获取更多维度的数据信息。
FluoSync是一种使用单次曝光同时进行多通道荧光成像的精简方法。
传统的荧光成像方法通常按顺序对每个通道成像,以减少荧光团之间的串扰,或采用多光谱成像以及后续的线性拆分或基于相量的光谱拆分方法。这些方法都需要进行繁琐的手动调整或深入理解底层技术,或两者都需要。徕卡显微系统通过FluoSync引入了一种综合方法,在消除复杂性的同时保留了快速温和成像的优点。FluoSync会捕捉整个可见光光谱中的光子,与窄带宽滤光片相比,丢弃的信息更少;然后采用基于相量的混合拆分方法分离每个信号,实现可靠的通道分离。
强大的FluoSync,在捕捉显微图像信息上具有天生的优势:
1.可使用不同的荧光团组合更加自由地进行多通道成像:您不再受限于使用与显微镜的固定滤光镜组匹配的染料组合。
2.提升数据生成效率:能同时采集所有事件而无需管理多组滤光镜,从而加快了图像采集过程,提高了对多孔板等大型样本成像的效率,并且能够捕捉活体样本中的快速事件。
3.增强信心:使用混合光谱拆分方法意味着您无需再担心串扰。
FluoSync是一种使用单次曝光同时进行多通道荧光成像的精简方法。
传统的荧光成像方法通常按顺序对每个通道成像,以减少荧光团之间的串扰,或采用多光谱成像以及后续的线性拆分或基于相量的光谱拆分方法。这些方法都需要进行繁琐的手动调整或深入理解底层技术,或两者都需要。徕卡显微系统通过FluoSync引入了一种综合方法,在消除复杂性的同时保留了快速温和成像的优点。FluoSync会捕捉整个可见光光谱中的光子,与窄带宽滤光片相比,丢弃的信息更少;然后采用基于相量的混合拆分方法分离每个信号,实现可靠的通道分离。
强大的FluoSync,在捕捉显微图像信息上具有天生的优势:
1.可使用不同的荧光团组合更加自由地进行多通道成像:您不再受限于使用与显微镜的固定滤光镜组匹配的染料组合。
2.提升数据生成效率:能同时采集所有事件而无需管理多组滤光镜,从而加快了图像采集过程,提高了对多孔板等大型样本成像的效率,并且能够捕捉活体样本中的快速事件。
3.增强信心:使用混合光谱拆分方法意味着您无需再担心串扰。