What!一台相机就可以得到超分辨图像?

2018-08-17 16:53:35 山汉 842


超分辨的价值已被广泛认同的当下,

是什么阻碍了这一利器被生命科学研究者真正的使用?

  • 复杂无比的标记手段让您无所适从?

  • 超大功率的激光让您有所顾忌?

  • 活细胞的动态研究,传统超分辨的速度无法达到要求?

  • 过于高昂的价格让您望而却步?

以上这些都将随着Andor SRRF-Stream的推出成为历史!

只要您拥有一台常规荧光显微镜,只要您知道怎么做常规荧光成像实验,您就可以很方便的把现有分辨率提升2 - 6倍,达到50 - 150 nm最终分辨率


SRRF-Stream特性和优势

  • 实时优化的工作流程,采集处理同时进行,避免后续再处理过程。

  • 超分辨— 提升2 - 6(50 - 150nm最终分辨率)

  • 低激发光强度(mW-W/cm2) — 获得更长的活细胞观察时间和更精确的生理机能。

  • 使用传统的荧光染料,如GFP — 简单标记,无光控转换要求。

  • 活细胞动力学– 1-2秒全视野成像,更小视野能轻易实现超过10FPS超分辨成像速度。

  • 超高性价比 – 升级传统荧光显微镜(宽场、全内反射(TIRF)、转盘式共聚焦)到超分辨显微镜


SRRF-Stream应用

  • 提供亚细胞器水平的蛋白结构分析

  • 追踪细胞内单分子,使用实时追踪技术了解特殊单分子结构对细胞生理机能的影响

  • 涉及单个SNARE蛋白结构的膜融合过程

  • 突触囊泡的动态变化,通过突触可塑性和学习性进行树突棘改造

  • 信号转导及胞间通讯和分化

  • 包括表达和抑制在内的DNA重构

  • 细胞骨架重组——肌动蛋白纤维运动


SRRF-Stream 分辨率提升实例

1-图像比较了荧光标记的BPAE细胞,由宽场荧光显微镜和使用SRRF-Stream模块的iXon Life 888 EMCCD相机记录。使用63X物镜2X光学放大、560nm照明。100幅原始输入图像被记录为每一幅合成的超分辨图像,使得单幅超分辨成像速率为0.5HZ。相同条件对比未使用SRRF-Stream模块,100幅标准宽场图像被记录然后取平均。原始图像是一幅更大视野的细胞图像,图中是显示了一个被放大的细胞,为了更容易地通过一个小区域显示线强度剖面对比。从图像中可以显而易见的发现分辨能力的大幅改善。

2- 比对荧光标记U2OS细胞系*Andor Dragonfly高速共聚焦显微镜和使用SRRF-Stream模块的iXon Life 888 EMCCD相机记录。使用63X物镜、2X光学放大、488nm照明。前所未有的超分辨能力使得观察到的有丝分裂纺锤体的精细程度大幅提升。通过这个区域的比较线强度剖面图被进一步证明。

*U2OS细胞系被固定,用抗α-微管蛋白抗(绿色,AF488)和鬼笔环肽(红色,罗丹明)染色来显现肌动蛋白,DAPI染色呈现细胞核。标本由Klebanovych A., Laboratory of Biology of Cytoskeleton, IMG of the AS CR, v.v.i.提供。

3-丙肝病毒侵染抗NS5A染色的细胞。比较宽场,结构照明超分辨成像(SIM)和SRRF成像(SRRF宽场成像)。图像由相同的细胞区域,由同一台显微镜记录,用完全相同的物镜和光路。唯一不同的是SIM由一台6.5um像素的sCMOS记录而宽场和SRRF超分辨由一台16um像素的iXon EMCCD记录。SRRF出众的分辨能力显而易见,可轻松提升比传统的衍射极限2倍以上的分辨率,而SIM理论上受限于设计原理,只能达到低于2倍的传统衍射极限分辨率提升。标本由UCLGrove实验室提供。


SRRF-Stream算法

SRRF Stream的算法主要来源于伦敦大学学院(UCL)的几个跨学科研究组,通过精准分析荧光分子半径变化的相关性,能够以极高的精度定位荧光分子的中心位置,从而能够极大地突破衍射极限,达到超高分辨的层次。

具体技术细节请参看:http://www.nature.com/articles/ncomms12471




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