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尼康 CSU-W1 SoRa 超高分辨率轉(zhuǎn)盤共聚焦顯微鏡

來源:北京恒三江儀器銷售有限公司   2024年09月12日 08:46  

繼推出 Yokogawa CSU 系列轉(zhuǎn)盤共聚焦成像系統(tǒng) CSU-X1 和 CSU-W1 后,為進(jìn)一步滿足市場需求,尼康現(xiàn)隆重推出 CSU-W1 SoRa 超分辨轉(zhuǎn)盤共聚焦。相比于 CSU-X1 的成像速度快(2000 fps, 10 mm X 7 mm)和 CSU-W1 的大視野成像 (17 mm X 16 mm, 200 fps), CSU-W1 SoRa   則是在CSU-W1的基礎(chǔ)上實現(xiàn)快速超分辨成像, 可達(dá)到約 120 nm 的XY 分辨率。


『約 120 nm 的 XY 分辨率』

通過使用放大變倍和微透鏡, XY 分辨率突破了光學(xué)限制,是常規(guī)共聚焦顯微鏡的1.4 倍。進(jìn)一步去卷積,可以提高到常規(guī)共聚焦分辨率的2 倍。

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▲比較明場圖片、SoRa 原圖片(約有1.4x分辨率的提高)和反卷積 SoRa 圖片(約有2x分辨率的提高)


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▲NG108 細(xì)胞生長錐,圖像由國家工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究所生物醫(yī)學(xué)研究所Kaoru Kato 博士提供


『光學(xué)像素重新分配』

不依賴于特殊處理和計算,任何樣品都可以在 CSU- W1 SoRa 成像系統(tǒng)上達(dá)到光學(xué)上的超分辨圖像。這使得圖像的采集僅受樣品的信噪比和檢測器的曝光時間的限制。CSU-W1 SoRa 使更快的超分辨成像成為可能。

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共聚焦顯微鏡圖像是由照明 PSF (Point spread function, 點擴散函數(shù)) 和探測 PSF 共同作用形成的??疾獒樋灼矫嫔暇嚯x光軸位置 D 處的圖像,我們可以把它表示成照明光的 PSF 和探測器 PSF 的乘積(如上圖所示)。


可以看到,其主要貢獻(xiàn)是來自距離光軸 D/2 位置處的標(biāo)本信號。也就是說,實際上距光源中心 D/2 位置處的信息被水平放大,對應(yīng)于距針孔中心 D 位置處被檢測到。為了校正這一現(xiàn)象,我們在每個針孔前安裝了一個微透鏡,通過微透鏡,單個點在針孔上的發(fā)散角減小了 2   倍,模仿了無限小的理想針孔效果,但不會影響信號亮度?!?/span>參考文獻(xiàn)】

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▲明場圖片、50um 小孔轉(zhuǎn)盤共聚圖片、SoRa 轉(zhuǎn)盤原圖片和反卷積 SoRa 轉(zhuǎn)盤圖片比較

『集共聚焦成像和超分辨成像一體』

CSU-W1 SoRa 系統(tǒng)包括兩個轉(zhuǎn)盤碟片,由軟件控制方便切換:一個具備光學(xué)切片深度成像能力的超分辨碟片和一個標(biāo)準(zhǔn)的共聚焦成像碟片。這意味著CSU-W1 SoRa 同時具備共聚焦轉(zhuǎn)盤成像系統(tǒng)和共聚焦超分辨系統(tǒng)。

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『尼康高品質(zhì)物鏡』

為了實現(xiàn)的分辨率,SoRa 需要 60 x 和 100 x 物鏡,并采用2.8 x 變倍率(100 x)和 4 x 變倍率( 60 x ),以提供有效的像素尺寸,實現(xiàn)超分辨和反卷積。尼康開發(fā)了的 60 x 和 100 x 物鏡具有長工作距離、高數(shù)值孔徑和矯正環(huán),這些高品質(zhì)物鏡是對 SoRa 成像系統(tǒng)的補充。其中,尼康 Ti2-E 倒置顯微鏡可搭配電動自動矯正環(huán)和自動補水裝置。

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『靈活的配置』

由于CSU - W1 SoRa 是基于 CSU - W1 產(chǎn)品上的升級,可兼容單相機或雙相機模式。通過安裝其他設(shè)備也可以調(diào)整為多相機模式。使用尼康 Ti2-E 倒置顯微鏡平臺,可以通過 LAPP 照明器為系統(tǒng)添加各種其他需要的成像和光刺激設(shè)備, 如 TIRF,光刺激模塊 DMD 以及其他光刺激掃描設(shè)備。

參考文獻(xiàn)

T. Azuma and T. Kei, "Super-resolution spinning-disk confocal microscopy using optical photonreassignment". Opt. Express 23, 15003-15011 (2015).



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