Лазерная сканирующая конфокальная микроскопия позволяет получать оптические срезы образцов, исследовать пространственную организацию клеток и тканей, локализацию флуоресцентных меток и динамику процессов на клеточном и субклеточном уровне. Системы предназначены для широкого спектра исследований в области клеточной и молекулярной биологии, физиологии, иммунологии, генетики, биомедицины, фармакологии, биоматериалов, сельскохозяйственных и пищевых наук.
Многоканальная конфокальная визуализация
В основе конфокальных микроскопов APZ306FC, APZ307FC и APZ308FC лежит лазерное возбуждение на длинах волн 405, 488, 561 и 640 нм, позволяющее работать с различными флуоресцентными красителями, белками и зондами. В зависимости от модели для регистрации сигнала используются многоканальные PMT-детекторы, а также высокочувствительные GaAsP PMT.
Конфокальный принцип регистрации обеспечивает подавление внефокусного сигнала и получение контрастных изображений отдельных оптических срезов. Это позволяет исследовать внутреннюю структуру образцов и формировать серии изображений для последующей трехмерной реконструкции.
Многоканальная регистрация особенно востребована при изучении распределения нескольких флуоресцентных маркеров в одном образце, анализе их пространственных взаимоотношений и колокализации.
Высокое разрешение и работа с большими областями образца
Конфокальные микроскопы линейки рассчитаны как на детальную визуализацию отдельных клеточных структур, так и на исследование больших областей образца. В зависимости от конфигурации максимальный размер сканирования составляет от 2048 × 2048 до 8192 × 8192 пикселей, а поле зрения достигает 25 мм. Большое поле зрения позволяет охватывать значительную область образца за одно сканирование и уменьшать количество отдельных кадров, необходимых для формирования панорамных изображений.
Для работы с крупными образцами программное обеспечение поддерживает сшивку изображений, объединяя несколько полей зрения в единую панораму. Высокоскоростные режимы сканирования, реализованные в системах линейки, расширяют возможности исследования динамических процессов и позволяют быстрее получать серии изображений.
Апохроматическая оптика для флуоресцентных исследований
Системы комплектуются высокоапертурными апохроматическими и суперапохроматическими объективами с увеличением от 10× до 100×. Доступны сухие, водно- и масляно-иммерсионные объективы с числовой апертурой до NA 1,49 в зависимости от модели и конфигурации.
Высокая числовая апертура обеспечивает эффективный сбор флуоресцентного сигнала и высокое пространственное разрешение. В отдельных конфигурациях используется оптика с расширенной спектральной коррекцией, что особенно важно при многоканальной флуоресцентной визуализации.
От оптического среза к трехмерной модели
Возможности систем не ограничиваются получением отдельных конфокальных изображений. Поддержка сканирования по координатам X, Y, Z, λ и T позволяет проводить многомерные эксперименты и исследовать образец одновременно в пространственном, спектральном и временном измерениях.
В зависимости от выбранной системы и программной конфигурации доступны:
- многоканальная флуоресцентная съемка;
- Z-stack и послойное сканирование;
- time-lapse съемка;
- многопозиционная визуализация;
- панорамная съемка и сшивка изображений;
- 3D-реконструкция;
- обработка стеков изображений;
- деконволюция;
- анализ колокализации;
- морфометрический анализ;
- подсчет клеток и частиц.
Это позволяет использовать конфокальные микроскопы как для визуального исследования образца, так и для получения количественных данных.
Автоматизация сложных экспериментов
Моторизация основных компонентов упрощает работу с большим количеством образцов и выполнение многомерных экспериментов. Системы могут оснащаться моторизованными предметными столиками, револьверами объективов, электрической фокусировкой и автоматизированным управлением элементами освещения и флуоресцентными каналами.
Программное управление позволяет объединять отдельные операции в единый протокол съемки, снижая объем ручных настроек при серийных и продолжительных исследованиях. В зависимости от модели доступны дополнительные возможности автоматической фокусировки и компенсации дрейфа фокуса, что особенно актуально при длительном наблюдении за образцом.
Возможности для исследований живых клеток
Конфокальные системы могут быть адаптированы для визуализации живых клеток (live-cell imaging). Для этого предусмотрено расширение конфигурации оборудованием для поддержания необходимых условий культивирования непосредственно во время микроскопического наблюдения.
Сочетание time-lapse съемки, Z-stack, многоканальной флуоресценции и стабилизации фокуса позволяет наблюдать изменения клеточной морфологии, перемещение и взаимодействие внутриклеточных структур и другие динамические процессы во времени. Высокоскоростные режимы сканирования также помогают сократить продолжительность воздействия возбуждающего излучения на образец, что важно при работе с чувствительными живыми клетками.
Несколько методов микроскопии на одной платформе
Помимо конфокальной флуоресцентной визуализации, системы поддерживают дополнительные методы наблюдения. В зависимости от конфигурации доступны светлое поле, широкопольная флуоресценция, фазовый контраст, DIC и контраст Хоффмана. Такой подход позволяет сначала проводить обзор образца традиционными методами микроскопии, выбирать интересующие области, а затем переходить к детальной конфокальной визуализации.
Отдельные системы линейки имеют дополнительные возможности расширения — например, модулем SR-SIM (Structured Illumination Microscopy), дополнительными детекторами, флуоресцентными модулями и оборудованием для длительного наблюдения живых клеток.
Для каких исследований подходят конфокальные микроскопы
Возможности лазерных сканирующих конфокальных систем позволяют применять их для исследования:
- клеток и субклеточных структур;
- тканей и гистологических образцов;
- органоидов и других трехмерных клеточных моделей;
- модельных организмов;
- локализации и колокализации белков и других биомолекул;
- внутриклеточных сигнальных процессов;
- динамики живых клеток;
- взаимодействия клеток и биоматериалов;
- действия лекарственных соединений;
- растительных объектов;
- сложных многокомпонентных материалов и пищевых систем.
Таким образом, APZ306FC, APZ307FC и APZ308FC формируют линейку конфокальных микроскопов для задач разного уровня сложности — от стандартной лазерной конфокальной визуализации до высокопроизводительной многоканальной съемки, исследования живых клеток, трехмерной реконструкции и количественного анализа изображений.
Различные варианты детекторов, объективов, моторизации и программных функций позволяют подобрать конфигурацию системы в соответствии с конкретными объектами и задачами исследования.
