L'évolution de la résolution

Système de super-résolution pour la microscopie de localisation 3D Leica SR GSD 3D

Il est crucial de pouvoir visualiser la localisation 3D précise des molécules et des structures pour mieux comprendre les processus cellulaires. Le microscope en fluorescence à champ large Leica SR GSD 3D basé sur la technologie GSD (Ground State Depletion) ou dSTORM (Direct STochastical Optical Reconstruction Microscopy) permet une imagerie de super-résolution non seulement en 2D, mais aussi en 3D – avec une précision et une reproductibilité inégalées, ainsi que la plus haute résolution possible à ce jour en microscopie à champ large. Le Leica SR GSD 3D est basé sur un système TIRF entièrement automatisé. Multifonctionnel, il permet aux chercheurs d'adapter librement le système pour qu’il corresponde parfaitement à leurs applications d'imagerie de cellules vivantes ou de fluorescence avancée.

Reconstruction 3D d'un coin de cellule endothéliale humaine (Huvec), coloré pour faire apparaître la vimentine avec Alexa 647 Ab. Milieu : tampon semblable au gloxysome. Avec l'aimable autorisation de K. Jalink et L. Nahidi Azar, Amsterdam, Pays-Bas.
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Localisation fiable et résolution maximale en x, y et z

Définir de nouvelles normes en matière de précision, stabilité et performances optiques

Avec la technologie de microscopie de reconstruction optique stochastique (GSD ou dSTORM), il est possible d'obtenir des images de super-résolution avec une résolution latérale allant jusqu'à 20 nm. Toutefois, la résolution en z d'un microscope à champ large était toujours limitée à quelques centaines de nanomètres. En tant que pionnier dans la microscopie de super-résolution, Leica Microsystems a développé le Leica SR GSD 3D pour dépasser cette limite et obtenir une résolution de 50 nm dans le sens axial et établir de nouvelles normes en termes de précision de la localisation 3D.

Le Leica SR GSD 3D est apprécié pour sa précision inégalée en localisation de molécules individuelles, la stabilité de son système, ses performances optiques et son fonctionnement facile. Ces caractéristiques sont essentielles pour obtenir des résultats de très haute qualité reproductibles en un temps minimum. Tous les composants optiques intègrent une correction de l’aberration chromatique, conformément aux normes exigeantes de Leica Microsystems. Le logiciel permet une calibration précise et outre la calibration standard avec des billes en or, les calibrations de couleur spécifique avec des billes à fluorescence ou des molécules à pigment du spécimen sont également disponibles.

En plus de tous les avantages reconnus...

Résolution latérale maximale jusqu'à 20 nm

Intégrant la technologie GSDIM, le nouveau Leica SR GSD 3D devance toutes les limites de résolution observées précédemment dans les autres systèmes super-résolution. Les technologies GSDIM et STED sont brevetées par Stefan Hell de l'institut Max Planck à Göttingen, Allemagne, et font l'objet d'une licence exclusive accordée à Leica Microsystems.

Projection en ligne de l'image super-résolution – observez vos résultats dès leur acquisition.

Le Leica SR GSD 3D offre une projection d'image en ligne de l'image super-résolution. Pendant l'acquisition, l'utilisateur observe la construction de l'image en ligne. Cette fonctionnalité vous rend totalement maître de vos expériences – vous pouvez décider d'arrêter ou de poursuivre l'acquisition de l'image afin d'atteindre un résultat satisfaisant.

Flexibilité totale d'application offerte par la combinaison de la super-résolution avec la TIRF et l'épifluorescence sur un système d'imagerie polyvalent de cellules vivantes

La station de travail vous permet de réaliser les expériences quotidiennes, depuis l'imagerie rapide au time-lapse sans oublier la TIRF, tout en étendant votre imagerie à la sphère de la super-résolution.

Possibilité d'utiliser des fluorochromes standards – pas besoin de changer vos protocoles

Le workflow de GSD répond à des techniques d'immunomarquage standard et s'intègre parfaitement dans les workflows existants de la microscopie en fluorescence.

... nous avons redéfini les limites de la super-résolution

par l'ajout de la dimension z

Haute stabilité du laser, très faible autofluorescence et excellente correction chromatique

Objectif à haute puissance conçu spécialement pour la super-résolution

Le Leica SR GSD 3D est équipé d'un objectif haute performance 160x spécialement conçu pour la microscopie de super-résolution. Son concept est optimisé pour les émissions de laser haute puissance. La très faible autofluorescence garantit un rapport signal-bruit élevé, idéal pour les applications de détection de molécules individuelles. La correction remarquable de l’aberration chromatique améliore encore les résultats en termes d'image.

Localisation précise grâce à une lentille cylindrique dans la trajectoire du faisceau d'émission

Principe de la localisation 3D en appliquant l'approche de l'astigmatisme

Pour localiser des molécules individuelles en microscopie de fluorescence GDSIM ou dSTORM, la fonction de dispersion de points (point spread function – PSF) de chaque molécule est enregistrée et un ajustement est réalisé pour déterminer la position du fluorochrome. Avec un microscope fluorescent classique, la position latérale du fluorochrome est définie avec la PSF normale (à gauche). Si l'on ajoute une lentille cylindrique à ce système, on obtient une PSF différente (astigmatisme) (à droite). Les images correspondantes permettent de déterminer la position z d'une molécule détectée, permettant ainsi la reconstruction 3D.

Pour garantir la reproductibilité des résultats, la lentille cylindrique est précisément positionnée dans la trajectoire du faisceau d'émission dès que le système passe d'un enregistrement en 2D à un enregistrement en 3D – pas manuellement, mais automatiquement en un seul clic de souris grâce à la commande de logiciel.

La platine SuMo limite la dérive pour une localisation précise des molécules

Aucun compromis sur la précision et la stabilité

Avec la platine SuMo, Leica Microsystems introduit une toute nouvelle technologie de compensation de dérive, qui met la dérive maximale du système en dessous de la résolution pendant l'acquisition. Il est ainsi possible d'observer l'image super-résolution lors de son acquisition. La technologie spéciale SuMo (SUpressed MOtion) offre non seulement une dérive minimale, mais également une stabilité maximale pendant la détection.

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