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用于高端生物科学研究领域的新型倒置显微镜系列

        TIRF、共聚焦、FRET、光活化和显微注射技术帮助科学家们克服了许多活细胞成像中的困难。所有技术的核心就是Ti,拥有这款强有力的新型倒置显微镜,您可以在尼康CFI60®光学系统的帮助下轻松使用上述技术。Ti系列共有三种型号,改进的系统速度,提升的灵活性和高效多模式特点使Ti成为用于高端研究和活细胞成像的理想系统。

 | 自动焦点校正系统实现稳定时间序列成像

        Ti-E具备尼康独特的完美对焦系统(PFS,Perfect Focus System),此系统具备在长时间时间序列成像过程中实时自动校正焦点漂移的功能。无论是由于温度变化还是外部机械震动而引起的焦点漂移都可完美校正。此系统同时具备自动确认焦点的实用功能。


EB1 and tubulin in the cortex of Physcomitrella patens moss
Images were acquired on a spinning disk confocal with a Plan Apochromat VC 100x 1.4 NA lens at the Marine Biological Laboratory
Movie courtesy of: Drs. Jeroen de Keijzer and Marcel Janson, Wageningen University, and Dr. Gohta Goshima, Nagoya University.

 

PFS原理示意

下图中为使用油镜时的原理示意图。此系统通过红外激光确定玻片与液体的交界面,以此为参照进行焦点校正。并通过Offset透镜调整焦点与参照面间的距离差距。(此系统亦可用于干式物镜,并可兼容玻璃与塑料培养装置)

更多信息请参考“第三代完美对焦系统”。

 | 高速电动控制与拍摄                                    

       同步高速控制若干电动部件,诸如物镜转换器、荧光滤色块、光闸、聚光器转换器和载物台,研究者可以进行多维电动实验。更快的附件运动和图像获取缩短整体的曝光时间,减少相应的光毒性,帮助研究者得到更有意义的数据。使用者可以专注于观察和图像获取。新研发的控制器可以记录和复制观察条件,实现用鼠标控制载物台,整台显微镜就像研究者眼睛和手的延伸部分。

HeLa细胞瞬时表达Venus-tubulin与mCherry-actin并使用Hoechst33342与DiD标记,多点快速拍照(图像为伪色)。

Photos courtesy of: Kenta Saito and Takeharu Nagai, Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University

 | 可使用高数值孔径物镜的高质量相差   

       尼康世界领先的光学设计者开发了独一无二的外部相差单元。使用这一革新系统,将相差环整合至显微镜主体而不是物镜里,使用者不必使用相差专用物镜来观察相差图像,并可以通过高数值孔径物镜来得到高质量图像。另外使用不带相差环的物镜可以得到“全亮度”的荧光图像。

置于显微镜主体内的相差环

       将原本置于相差物镜中的相差环置于显微镜的主体的外部相差单元的光路设计,便于使用者使用高数值孔径物镜得到高分辨率的相差图像。根据所使用的物镜,有四种类型的相差环可供选择(Ti-E/U/S通用)。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

超高分辨率相差图像

       使用尼康的高性能物镜,包括60x和100xTIRF物镜,具有世界最高1.49的数值孔径,并且整合球差校正环,可以得到其它标准相差物镜无法比拟的高分辨率相差图像。

相差                                          落射荧光                                  TIRF

NG108细胞:生长锥标记EGFP-fascin。
Photos courtesy of: Satoe Ebihara, Kaoru Katoh,  The National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)

       使用同款物镜得到的“全亮度”荧光图像由于没有相差环导致的光线损失,在同一系统中,不仅可以进行相差观察,还可以得到更明亮的“全亮度”荧光图像、共聚焦图像和TIRF图像。

C. elegans: Touch neurons stained with EGFP
Photos courtesy of: Motomichi Doi and Kaoru Katoh,  The National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)

用水浸物镜来观察相差图像

        通过外部相差单元,即使使用水浸物镜也可以得到清晰、高分辨率的相差图像。

用于图像分析的高分辨率图像

        由于相差图像与TIRF观察、DIC观察可以使用同样的物镜,得到的图像可用于高精确性数据处理和图像分析,例如TIRF图像的细胞轮廓定义。 

 | 多层扩展设计多端口支持                          

        具有左端口、右端口和底*端口的多图像端口设计可以在每个端口连接一个相机。另外分层结构的扩展空间设计可以加入一个后端口,这些特点方便用户使用双层荧光滤色块盒和多相机进行图像获取。 * Ti-E/B和Ti-U/B组合可选底端口。

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

后端口确保多相机拍摄

        使用可选的后端口设计扩展了图像获取能力。与侧端口结合使用可以用两个相机获取双通道图像。例如当FRET (福斯特共振能量转移)的荧光蛋白之间有观察间隔、CFP和YFP的强度差别很大时,可以通过调节单个相机的灵敏度来得到高信噪比图像进行比较。

 分层结构提高可扩展性

        Ti采用的分层结构充分利用了无限远光学系统的优势,另外将PFS整合到物镜转换器。可以通过垫高块在光路中引入PFS之外的两个可选部件,利用该系统可以同时使用激光镊、光活化单元和落射荧光装置。每层的电动荧光滤色块盒可以单独控制。 

 | 精准与快速的电动控制                           

非凡的快速图像获取

         对96孔板进行三通道(双通道荧光和相差)快速拍摄,速度提高2倍以上。

 
数字控制集线器显著提升了电动附件的速度
 

        尼康最新研发的数字控制集线器通过减少部件之间的通讯时间,提高各附件的速度,进而显著提高整体的操作速度。 PC控制对Ti的电动部件进行优化,缩短从动作命令到移动之间的反应时间,从而对整体施行高速控制。 通过增加智能固件,电动部件的整体操作时间显著缩短,例如三通道(双通道荧光和相差)连续图像获取需要的总时间大大缩短,减少了对细胞的光毒性。

高速电动控制与图像获取

        同步控制若干电动部件,诸如物镜转换器、荧光滤色块、光闸、聚光器转换器和载物台*,研究者可以进行多维电动实验。更快的附件运动和图像获取缩短整体的曝光时间,减少相应的光毒性,帮助研究者得到更有意义的数据。

*电动载物台移动速度25mm/s、步进0.1um、重复精度0.5um(编码型)3um(非编码型);荧光滤色块切换时间300ms。

提升每个电动部件的速度

       操作和/或转换物镜、滤光块、XY载物台、激发/阻挡滤光片的速度大幅增加,研究者可以专注于观察和图像获取。新研发的控制器可以记录和复制观察条件,实现用鼠标控制载物台,整台显微镜就像研究者眼睛和手的延伸部分。
 
 

 | 各种光学技术的完美图像                        

       尼康优化的光学技术提供多种模式观察标本,向研究者呈现细胞的每一个细节。

Nomarski 微分干涉(DIC) 

       高对比度和高分辨率的平衡对于观察细微结构至关重要。尼康独有的DIC系统即使在低放大倍率下也可以得到高分辨率图像。新型DIC滑块(干)提供高分辨率和高对比度两种选择。滤光块型DIC检偏器可以置于电动滤光块盒内,将DIC观察和荧光观察的切换时间显著缩短。

相差

       相差图像观察时可以使用CFI Plan Fluor ADH 100x (Oil)。该物镜与传统相差物镜相比减少了相差图像的光晕,增强了图像的对比度。

暗场

       使用高NA的聚光镜可以进行暗场观察。可以对微粒子进行长时间的观察,并避免光漂白。

霍夫曼调制相差(HMC)®  

      HMC物镜与HMC聚光镜部件组合可以得到类似3D的高对比度、无光晕图像,可以应用于培养在塑料培养皿中的透明样本。

 | 为Ti系列研发的新型物镜                        

CFI S Plan Fluor ELWD/ELWD相差物镜

       新研发的物镜对近紫外(Ca2+)到近红外波长范围内的光都有高通透性,并且改进了色差校正。在多种照明模式下都可以得到高质量无色差的图像。

Plan Apochromat 20x物镜

      新型20x物镜加入尼康专有的VC物镜系列,该物镜的轴向色差校正至405nm,是用于共聚焦观察和光活化技术的理想物镜。
 

 | 人体工学设计                                             

         用于电动操作的所有按键和控制转换器设计都非常人性化,研究者可以不受到显微镜操作的影响,专注于研究。
 

操作按键位于显微镜主体的两侧和前面

        荧光滤色块的切换、物镜转换、Z轴粗/微调、PFS开/关控制、透射照明开/关控制都可以通过位于显微镜主体的按键进行快速切换。

 

新研发的人机学控制器

       通过手柄或人机学控制器可以控制高速电动XY载物台和Z轴。

 

显微镜主体前面的VFD屏幕和操作按键

    包括物镜信息在内的显微镜状态和PFS的开/关状态都会显示在VFD屏上。 

远程控制面板和预设按键

       通过远程控制面板可以操作显微镜,并确认显微镜目前的状态。另外可以通过预设按键来自动切换观察条件。只需单单一个按键就可以完成从相差到荧光观察的切换。

 

原创倾斜式设计

        将显微镜主体的前部稍稍向后倾斜,操作者眼点与标本之间的距离缩短了约40mm,增强了可操作性。

 
    
  

 | 三种机型给类应用                                   

| Ti-E

旗舰型号具备全电动与自动多模式成像技术(可选底部端口型号)。
 

| Ti-U

通用型型号可配置激光照明器与多种电动部件(可选底部端口型号)。

| Ti-S

基本型号可用于特定类型应用。
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