140 nm laterale Auflösung mit HyVolution

Supersensitive HyD-Detektoren und Huygens Dekonvolution können Strukturen von 140 nm auflösen. Probe: Einzelmolekül-DNA-Origamis mit einem definierten Abstand von 140 nm . Vergleichsaufnahmen von konfokal und HyVolution.

Maximale Dynamik in der Auflösung durch Photon-Counting

Überragendes Signal-zu-Rausch-Verhältnis

Photon-Counting bringt ein weitaus besseres Signal-zu-Rausch-Verhältnis als die herkömmliche Mittelung der Intensität. Intensitätsmittelung ist faktisch der Standard bei jedem Konfokalsystem mit multialkalischen- oder GaAsP Photomultipliern.

Der Leica HyD ist der einzige Photodetektor mit einer solch hohen Zeitauflösung, dass einzelne Photonen aufgelöst werden können − und dies selbst bei jenen hohen Zählraten, die typischerweise beim Imaging genutzt werden. Der Informationsgehalt der Bilder, die mit einem Leica HyD aufgenommen wurden, ist höher und verlässlicher, als mit jedem anderen internen Photodetektor.

Hoher dynamischer Bereich

Der Leica HyD deckt den vollen Frequenzbereich mit nur einem Detektor ab, von Photon-Counting bis zu klassischem Imaging. Die vollständige Information ist einem einzigen Bild enthalten. Für Sie bedeutet das eine hohe Flexibilität bei ihren Konfokalexperimenten und weniger Artefakte durch Bildprozessierung.

Die Zählrate eines Photon-Counting-Systems hängt stark vom Signal-zu-Rausch-Verhältnis ab. Ein konventionelles Photon-Counting-System mit niedriger Zählrate, z.B. 15 MHz, kann nur eine kleine Zahl an Photonen ermitteln. Dies geht mit einem relativ hohen Rauschlevel einher. Bei höheren Zählraten saturiert das Signal und ist nicht mehr quantitativ. Jedoch emittieren gerade typische Farbstoffe in biologischen Proben Fluoreszenz oft zwischen 15 und 40 MHz.

Durch sein schnelles Sampling ermittelt der HyD höhere Photonenraten mit niedrigem Rauschen und liefert so bessere Bilder als PMTs oder APDs. Im Photonenzählmodus ist der HyD bis hin zu 60 MHz linear, im Standardmodus bleibt die Linearität sogar bis zu 300 MHz gewährleistet.

Mit Photon-Counting können so viele Informationen akkumuliert werden, wie man für eine statistische Analyse benötigt.

STED Super-Resolution

Lösen Sie Strukturen unter 30 nm auf

Das Leica TCS SP8 STED 3X bietet echte Höchstauflösung bis zu 30 nm. Schnell und intuitiv ermöglicht es den rein optischen Zugang zu Strukturen weit jenseits der Auflösungsgrenze. Seine hohe Geschwindigkeit eignet sich selbst für Lebendzellaufnahmen. Das STED 3X ist voll integriert in die Leica TCS SP8 Konfokalplattform.

 

 

Gepulstes STED bei 775 nm von 45 nm DNA-Origamis.
- 45 nm von Peak zu Peak.
- FWHM eines einzelnen Peaks unter 30 nm

AOBS – The Most Versatile Beamsplitter

30 % mehr Effizienz bei Aufnahmen von spektral nah beieinander liegenden Fluorophoren

In der Konfokalmikroskopie nimmt das Anregungslicht den gleichen Weg zur Probe wie das eingesammelte Emissionslicht auf dem Weg zurück. Ein Strahlteiler trennt dabei das Anregungs- und Emissionslicht.

Der AOBS ist ein völlig transparenter, aktiver TeO2-Kristall, der maximale Photoneneffizienz liefert. Eine akustische Welle, die in den Kristall eingekoppelt wird, ändert dessen Transmissionseigenschaften. Diese lassen sich ganz einfach innerhalb von Mikrosekunden durch die Änderung der Wellenfrequenz ändern. Das macht den AOBS einzigartig in seiner Flexibilität, seiner Effizienz und Geschwindigkeit.

Die AOBS-Reflexionsbanden haben eine steile Trennung und schmale Bandbreiten. Dadurch kann bis zu 30% mehr Emissionslicht aufgenommen werden.

Der AOBS arbeitet mit bis zu acht Reflexionsbanden. Für die simultane Aufnahme von speziellen Farbstoffkombinationen wie GFP und YFP können nah beieinanderliegende Anregungslinien benutzt werden. Das vereinfacht die die Farbtrennung wesentlich und vermeidet „Unmixing“ sowie die damit verbundenen Artefakte.

Oben: Mit dem AOBS sind alle Wellenlängen völlig flexibel wählbar, selbst nah beieinander liegende Anregungslinien wie GFP und YFP. Dies ist nicht möglich mit Filterrad-Systemen.
Unten: Die steilen Kanten des AOBS erhöhen die Transmissionseffizienz um 30 %.

Supersensitive Detektion mit dem Leica HyD

Empfindliche Proben müssen bei schwachem Licht mit hoher Empfindlichkeit aufgenommen werden. Das hervorragende Signal-zu-Rausch-Verhältnis des Leica HyD vermag es, die feinsten Details jeder Probe sichtbar zu machen, selbst bei heiklen Proben wie stark streuenden Gewebeschnitten.

Das Leica HyD reduziert das Dunkelrauschen und verbessert so den Bildkontrast. Das unmittelbare Resultat sind publikationsfähige Bilder.

Weitere Informationen zur Hybrid-Detektionstechnologie

Lückenlose Photonen-Effizienz

Das filterlose spektrale Detektionssystem ist konzipiert für simultane Aufnahmen nahtlos durchstimmbarer Emissionsbanden − ohne Lücken.

Die patentierte Technologie ist mit ihrem Herzstück, einem Prisma, die effizienteste Methode, Licht in sein Farbspektrum aufzufächern. Im Gegensatz zu gitterbasierten Ansätzen gehen bei dieser Technologie keine Photonen verloren, und Recycling-Loops sind in Folge dessen überflüssig.

Adaptiver dynamischer Bereich

Der Leica SP-Detektor kann man im Gegensatz zu array-basierter spektraler Detektion, individuell zwischen der höchsten Sensitivität und dem höchsten dynamischen Bereich ausbalancieren.

Die separaten Detektoren lassen für jeden der Detektoren individuelle Gain-Settings zu.  Bei einer Gitterlösung muss man dagegen den gleichen Gain für alle Gitterelemente verwenden.

Jeder Punktdetektor passt sich individuell an die dynamischen Bereiche verschiedener Farbstoffe an, ohne dabei Photonen zu verlieren. Das ist die Basis für die Trennung von Farbstoffe durch lineares Unmixing − ohne jede mathematische Prozessierung.

Adaptiver dynamischer Bereich des SP-Detektors. Das SP-Detektionssystem nutzt individuelle Punktdetektoren und leidet deshalb nicht an zwei bekannten Nachteilen von Multianoden-Gittern: Dynamikverlust und spektrale Lücken.

Höchstgeschwindigkeit für lebende Zellen

Der Tandem-Scanner vereint den FOV-Scanner mit einem resonanten Scanner-System, das auf schaltbaren galvanometrischen Spiegeln basiert.

  • 22 mm FOV – das größte Sichtfeld in einem Punktscanner-System
  • X2Y Drei-Spiegel-Scanner für eine homogene Beleuchtung
  • Einzigartige Kombination von Sichtfeld und einem 8 kHz oder 12 kHz resonanten Scanner-System mit schaltbaren galvanometrischen Spiegeln
  • Scannen bei Frequenzen von bis zu 12 kHz mit ca. 40 (512 x 512 px) oder 428 Frames pro Sekunde (512 x 16 px)
  • Bis zu 50% schnellere Aufnahmen von 4D Stapeln mit dem SuperZ GlavoFlow als mit vergleichbaren Instrumenten
  • Keine Kompromisse in Auflösung, Sensitivität oder Kontrast durch Objektive mit hoher numerischer Apertur und den sensitiven Leica HyD in RLD-Position
1800 Hz Conventional -> 12 khz Resonant -> SuperZ GalvoFlow

Leica HyD

Erhöhte Lebensdauer von lebenden Zellen durch Supersensitivität

Lebende Zellen nehmen Schaden durch phototoxische Effekte, die durch den Aufnahmeprozess bedingt sind.

Wegen der hohen Sensitivität des Leica HyD kann das Licht, dem die Probe ausgesetzt wird, reduziert werden. Folglich erhöht sich die Lebensdauer der Probe.

Selbst empfindliche Organismen wie Hefe oder Würmer kann man durch Hybrid-Detektion in exzellenter, konfokaler Auflösung aufnehmen.

Lebende Hefezellen, doppelt gefärbt mit EGFP an der Kernhülle und am Telomer.

Spectral Detector

Simultane Detektion von lückenlosen Emissionsbanden

Um verschiedene Emissionen einer Probe voneinander unterscheiden zu können, ist es von entscheidender Bedeutung mehrere Kanäle simultan aufzunehmen. Mit dem Spektraldetektor des Leica TCS SP8 können fünf verschiedene Kanälen simultan aufgenommen werden. Ein Prisma erzeugt das Spektrum und leitet es weiter an kaskadenartig angeordnete, bewegliche Spiegel.

Die Grafik zeigt die Prismen-Dispersion und die spektrale Detektion. Emittiertes Licht passiert das Prisma (1), das das Licht in ein Spektrum auffächert. Schmale Wellenlängenbanden können durch einen mechanischen Spalt (bewegliche Spiegel) ausgewählt werden (2). Der Rest des Spektrums wird von den hochreflektierenden Spiegeln zu den folgenden Detektoren geleitet (3). Eine Kaskade mechanischer Spalte, die ebenfalls mit beweglichen Spiegeln geformt werden, erlaubt die simultane Aufnahme von bis zu fünf Kanälen ohne Verluste.

Grafik: Prismen-Dispersion und spektrale Detektion

AOBS und WLL

Frei durchstimmbares konfokales Imaging

Der vom Leica TCS SP8 X verwendete Weißlichtlaser (WLL), produziert weißes Licht, das den gesamten Bereich sichtbaren Lichts (470 nm bis 670 nm) abdeckt. Der AOBS, als Schlüsselelement des Systems, potenziert die Vorzüge des Weißlichtlasers, da er jede Wellenlänge aus dem weißen Spektrum selektieren kann.

Bis zu acht Linien können aus dem Spektrum selektiert werden. Jede Linie ist frei durchstimmbar bezüglich Farbe und Intensität, was folglich 8! = 40320 Kombinationsmöglichkeiten ergibt.

Die stufenlose Regelung der Beleuchtung und des Strahlteilers ist die optimale Ergänzung der stufenlosen SP-Detektion. Sie erfasst die Transmissionsbanden zwischen den Anregungslinien durch die stimmbaren spektralen Photometerbanden – bei höchster Transmissionseffizienz und simultan in fünf echten Farbemissionskanälen. So werden echte Multicolor-Anwendungen möglich.

Oben: der Weißlichtlaser detektiert gleichzeitig bis zu acht Laserlinien des Spektrums. Alle Laserlinien sind frei durchstimmbar in Wellenlänge und Intensität.
Unten: Mit dem AOBS sind alle Wellenlängen völlig flexibel wählbar, so dass auch nah beieinander liegende Anregungslinien wie GFP und YFP parallel aufgenommen werden können. Das ist bedeutend schneller als die sonst übliche zeilenweise sequentielle Aufnahme.
Ein 4K Monitor ist Teil der Standardausrüstung eines Leica TCS SP8 plus LAS X 3D Visualization-Pakets

LAS X Software

Options Inside / Viele Optionen

Unsere Software-Plattform Leica Application Suite X (LAS X) kann auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten werden. Sie unterstützt Sie bei der Planung, Ausführung und Analyse Ihrer Experimente.

Untersuchen und Analysieren

Die Workflow-orientierte Leica LAS X Software mit Ihren intuitiven Wizzards führt Sie Schritt für Schritt durch den Aufnahmeprozess, die Bildverarbeitung und die Datenanalyse. Passen Sie die Softwareplattform Ihren Anforderungen an, indem Sie zusätzliche Software-Pakete auswählen wie zum Beispiel das 3D Visualization- und das 3D Analysis-Paket, um Topologien von 3D Bildern zu deuten und verschiedene Aspekte intrazellulärer Strukturen zu quantifizieren.

Untersuchungen und Analysen Ihrer Experimente gestalten sich mit dem Leica TCS SP8 und der LAS X-Software reibungslos und äußerst einfach.

Oben: Ohne CAM. Bedeutende Ereignisse können übersehen werden. Unten: Mit CAM. Die Zeitauflösung kann temporär erhöht werden, falls erforderlich. Der gewünschte Prozess wird mit mehr Details untersucht. Das Ergebnis sind umfangreichere und verlässlichere Daten.

Denken Sie in großen Maßstäben

Bahnbrechende Entdeckungen sind möglich, wenn Sie zur richtigen Zeit am richtigen Ort sind. Das Leica HCS A System beschleunigt Ihre Untersuchungen durch High-Content-Screening und erlaubt Ihnen, Ihre biologischen Anwendungen zu standardisieren, um schnell reproduzierbare Resultate zu erhalten.

Durch computergestützte Mikroskopie (CAM) können seltene Ereignisse mit Hilfe externer Bildanalyse-Software, wie zum Beispiel ImageJ oder Cell Profiler, detektiert werden. Die Daten werden kontinuierlich zu einem externen Speichermedium geleitet und dort zeitgleich von der externen Software analysiert. Das Leica HCS A reagiert auf Rückmeldungen der Analyse Software, was die Durchführung großer Screening-Projekte vereinfacht.