三维定位显微镜的新型超分辨率系统

德国韦茨拉尔。超分辨率是光学显微镜的大势所趋。徕卡扩展了其超高分辨率显微镜产品组合,现已推出了Leica SR GSD 3D,一个同时能为分子和细胞结构提供二维和三维超分辨率成像的广角系统。宽视场荧光显微镜采用了GSD(基态耗尽)ordSTORM技术,达到了横向20纳米、轴向50nm的分辨率。Leica SR GSD 3D也以其在定位单分子、其系统稳定性及其光学性能方面独特的精准性赢得好评。这些属性对于在很短的时间内产生可重现性的高品质结果是必不可少的。Leica SR GSD 3D的优势通过全自动系统和软件的简单操作而实现的。

Leica SR GSD3D配备了专门为超高分辨率显微镜开发的160倍的高性能物镜。其设计进行了优化,可用于高功率激光辐射。极低的自体荧光保证了较高的信噪比,这对于单分子检测应用是颇为理想的。为了能在z向上进行分子定位,即焦平面的上方和下方,Leica SR GSD 3D采用了像散效果。像散实际上是一种像差,但却是特意用柱面透镜创造出来的。对应的图像能够确定检测到的分子的z位置,从而实现三维重建。为了保证结果的可重复性,柱面透镜能精准地定位到光路中,只要该系统从二维切换到三维录制-不是用手,而是用鼠标点击通过软件控制来自动完成。

Leica SR GSD 3D已以多种方式进行了优化,可产生可靠的定位结果。所有的光学元件在复消色差方面均进行了修正,达到了较高的徕卡标准。在此基础上,该软件使系统能进行精准的校准,对x、y和z中的分子进行定位。 除了用黄金珠进行标准的校准外,也可用样本的荧光珠或染料分子进行特定颜色的校准。特殊的SuMo技术(SUpressed MOtion)确保检测过程中漂移量最低,稳定性最高。

“对具备纳米级分辨率的细胞结构进行三维观察可以让科学家们在生物医学研究中获得新的见解,”徕卡公司的广角成像主管Sebastian Tille解释说。“比如,新型Leica SR GSD 3D是一个极好的工具,能更好地了解分子结构或细胞蛋白输运过程。专家已经确认了第一批测试之后新系统出色的性能和可靠性。

Leica SR GSD 3D是基于一个全自动的TIRF系统(全内反射荧光),允许超分辨率与TIRF显微镜相结合。该系统也可用于活细胞或先进的荧光显微镜的各个领域中的各种应用。作为一个多功能系统,Leica SR GSD 3D使研究人员可以按其所需自由地将系统进行精确地定制。GSD技术的另一个重要的优点是,它可与标准的荧光标记共同使用。Leica SR GSD 3D是Leica SR GSD的升级版,多次受到国际专家委员会的认可,如获得著名的R&D100大奖。

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