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重磅!创新无标记神经生物学研究技术新突破!

来源:普瑞麦迪(北京)实验室技术有限公司   2016年08月26日 13:56  

重磅!创新无标记神经生物学研究技术新突破

                 --Phi Optics SLIM实时无标记量化分析技术

    活细胞是生命体基本结构单位和功能单位。神经元,又称神经原神经细胞,是构成神经系统结构和功能的基本单位,是主管生物体感知、认知能等各项信息功能的传递基础,很多神经性退化性疾病如帕金森,阿兹海默病都与神经元细胞的病变有关系,因此需要大量的体外活细胞实验找到神经元细胞病变的机制, 因此对活细胞的实时无损伤观测对生命科学有重要意义,而深入量化分析实验数据更有助于揭示生命科学中的信息,由于神经元细胞非常脆弱,在体外很容易被外界环境损伤,一些生长特性被破坏,无法还原体内功能;目前市场上观察活细胞较大细胞器及其运动的无标记显微成像技术包括暗视野、相差、微分干涉显微镜 ,但是这些技术都无法构建细胞3D结构,同时对细胞生长过程与老化等相关的干物质无法量化分析;虽然结合细胞活体染料染色或荧光染色能对细胞特异蛋白质等生物大分子行定性定位观察,但显微镜的升级较复杂,需要光路和硬件的改造,相差与荧光成像无法同时进行,这个各个活细胞研究领域的老师带来很多的困惑。

    为弥补活细胞领域无损伤与分子标记直接衔接的空白,Phi optics 公司推出超性能整合性无标记实时量化成像分析模块,以白光为光源,可以搭载在任何标准相差显微主体上,通过简单的CCD接口即可与主机连用,与传统光学显微镜共用光路系统,无需其他附件及硬件的改造,无标记影像可与荧光通道影像无缝整合,将无标记量化分析与荧光分子标记聚于一体,极大丰富细胞学分析数据,同时将仪器价值zui大化。

Phi Optics SLIM 系列优势展现

高质量无标记神经元成像与定量分析:SLIM和共聚焦可以媲美的成像定量效果。

对比使用荧光共聚焦显微镜与SLIM的无标记神经元成像效果,(图d)用抗多聚唾液酸IgG #735标记 ,图C无标记,逐一比较二者的3D图及相应的Z轴堆叠用于构建3D的图。

分析结果

SLIM成像定量结果与荧光共聚焦显微镜一致,相对共聚焦显微镜,SLIM无标记的技术,能够长时间对活细胞进行非侵入式成像,利用更低功率的光源,在样本平面的典型的辐照度为1nw/um2,曝光时间为10-50ms,曝光度低于典型共聚焦的6-7个数量级,因此在减少了长时间活细胞成像过程中的光毒性,高的折射率有利于染色体分割,能够在有丝分裂时高对比度的成像,这样的4D成像能对细胞分裂、机动性、分化和生长发现新的洞察;另外,SLIM综合显微镜和干涉检测,解决了逆散射问题,是对现存相差显微镜的补充 提升了基于相差的成像,用于从发现到定量宽范围时空跨度的细胞学分析。

【实例】

文献验证:

人神经元网络形成的无标记特征描述Scientific Reports (2014)

因神经元和神经干细胞很容易被环境,化学物质或光损伤,SLIM的无损伤成像技术非常适合神经科学研究如成年人祖细胞神经元生长,非侵入式活细胞成像为脆弱的神经元和神经干细胞提供了一个可成活的环境, 并且SLIM的获取速度能直接检测神经元之间的运输,宽范围视野能够对神经网络形成拍照,因此,SLIM提供了一个能在单细胞和群体水平研究神经元的环境。

Phi Optics SLIM 特点分析 

实时无标记空间光成像技术

快速扫描 15 fps (2048 x 2048)

3D高对比度活细胞成像

高检测分辨率:路径长度敏感性 < 1nm

直接量化细胞相差,干物质、厚度或折射率、数量

   •测量细胞及组织成份的浓度;

   •相差漂移图

   •干物质表面浓度度量化(皮克/每平方微米)

   •检测高度、厚度的折射率图(微米)

   •快速及简易细胞圈选与计数统计等

高兼容性:兼容所有标准相差显微镜,并和各荧光通道无缝整合

易使用CCD接口与显微镜相连,即插即用

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