提高体积成像速率

高速体积显微镜对于检测各种生物学复杂性方面尤为重要,应用广泛,从动物整体成像到活体内成像,针对厚实的样本还有不同深度的成像都适用。 我们比较了Z显微镜电机和Mad City Labs的Z 压电纳米定位系统(MCL;产品代码:Nano-Z200)在200μm行程和20毫秒阶跃响应下的快速体积采集。对于要求在Z轴上具有更高速度的实验装置,可以使用缩小范围(50 um)且速度更快(5毫秒时间响应)的压电级,并具有使用触发模式对其进行加速的能力。

我们使用了两种类型的样本,出于特定原因,每种样本都需要进行高速体积采集

秀丽隐杆线虫:我们专注于一种泛神经基因编码荧光标记Ca2 +的转基因品系表达(秀丽隐杆线虫菌株是在维也纳IMP的Manuel Zimmer教授实验室中培养的,样品则由罗马IIT的Silvia Schwartz女士提供)。加快体积采集对于监测活体线虫的神经元活动的快速动态变化尤其重要(图A)。

清洁过的小鼠肾脏组织:厚度为550 um的切片是个有效方法,可用于测试深度采集以及随后进行的三维体积组织重建(图B;有关更多样品详细信息,请访问SunJin实验室网站)。

我们使用尼康Ti2倒置显微镜进行采集,并配有:CrestOptics X-Light V3共聚焦旋转盘、MCL Z压电、Photometrics 95B相机(11 um像素大小)和Celesta激光源(Lumencor)。在下列图表中,列出了不同实验条件下的Z设置和所需的总采集时间。

整体而言,我们在相同的相机曝光设置下,MCL Z压电采集时间相较于Z显微镜电机缩短了一半,这样在如快速实时成像和厚实样品的采集方面就具有明显优势。

图表

样本和物镜Z 量Z 层切总共采集时间(秒)
Z显微镜电机MCL Z 压电
秀丽隐杆线虫(20倍,空气)45 um0.9 um2.21.2 *
肾脏组织(20倍,空气)200 um0.9 um8.03.6
肾脏组织(60倍,油浸)150 um0.3 um14.88.1 **

图A

*秀丽隐杆线虫的采集设置:20倍空气物镜,0.75 NA;曝光时间4毫秒; Z量为45 um,阶高为0.9 um; 1604×376像素视野。

三维体积视野(阈值)

Maximum Intensity Projection

图B

** 肾脏切片采集设置: 60倍空气物镜,1.4 NA;   1毫秒曝光时间; Z量为150 um,阶高为0.3 um;1604×256像素视野。

      三维体积视野

Maximum Intensity Projection

该应用说明是与Ferdinando Ciceri合作撰写的。

Mad City Labs

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