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Chromosomes. Raw confocal
Chromosomes. LIGHTNING

Basta un clic: Informazioni più avanzate a partire dalle immagini

Le immagini microscopiche, anche le immagini confocali, contengono più dettagli rispetto a quelle che i metodi di acquisizione convenzionali sono in grado di rilevare. La nuova soluzione LIGHTNING di Leica Microsystems per l'estrazione di informazioni dalle immagini rivela molte più informazioni presenti nelle vostre immagini. È completamente automatizzata e può essere usata per l'imaging in tempo reale di ogni campione e per ogni tipo di esperimento.

Beneficerete di un'estrazione senza precedenti delle informazioni desiderate dall'immagine. La funzionalità di ricostruzione adattiva dell'immagine offerta dall’applicazione agisce in tempo reale e in 5D. Determina in modo dinamico le informazioni più salienti per ogni posizione dell'immagine. Mentre la consueta post-elaborazione dell'immagine segue una strategia di tipo univoco per ogni posizione, la soluzione LIGHTNING permette di ottenere risultati di livello superiore già durante l'acquisizione dell'immagine.

Rispetto alleimmagini confocali standard, quelle acquisite attivando l’opzione LIGHTNING sono estremamente più nitide, con un netto miglioramento nel rapporto segnale/rumore. Inoltre, la funzionalità di estrazione di informazioni dalle immaginiattraverso il LIGHTNING espande la risoluzione del microscopio confocale SP8 nel range della super-risoluzione: è possibile risolvere nanostrutture di dimensioni fino a 120 nm.

LIGHTNING Decision Mask

La LIGHTNING Decision Mask assicura l'adattamento della migliore strategia di ricostruzione idonea per ogni specifico elemento di volume.

Diverse misure della qualità dell'immagine vengono visualizzate in pseudo-colori che vanno dal viola (qualità dell'immagine bassa) al rosso (qualità dell'immagine alta).

L’utilizzo di questa maschera rappresenta la maggiore differenza rispetto ad altri metodi tradizionali che applicano invece schemi di ricostruzione globali.

Risultati eccellenti in tempo reale

La soluzione LIGHTNING rivela importanti informazioni dell'immagine anche in presenza di complesse condizioni di imaging. Consente di gestire anche casi con una conta limitata di fotoni e di imaging ultrarapido.

La funzionalità di estrazione di informazioni dalle immagini di LIGHTNING integra una combinazione di parametri di sistema, dati di immagine ed elaborazione ottimizzata su GPU. Questa combinazione è alla base della possibilità di ottenere il massimo delle informazioni dall'imaging.

La profonda integrazione di LIGHTNING con il processo di acquisizione delle immagini consente di ottenere immediatamente il miglioramento dell'immagine. È possibile importare direttamente i setting migliorativi per una nuova acquisizione a partire dalle informazioni ottenute con LIGHTNING nella configurazione dei parametri di acquisizione, risparmiando in tal modo del tempo e senza commettere errori.

Immagine:
Sezione FluoCells di intestino di topo

  • b/n Alexa Fluor 350 WGA muco di cellule a calice
  • verde SYTOX Green nuclei
  • rosso Alexa Fluor 568 falloidina su filamenti di actina (bordo increspato)
Intestine section. Raw confocal
Intestine section. LIGTHNING

Super-risoluzione multi-color simultanea

La funzionalità di estrazione di informazioni dalle immagini di LIGHTNING consente l'acquisizione multicolore in super-risoluzione ad alta velocità. Il sistema di rilevamento spettrale privo di filtri del microscopio TCS SP8 è in grado di raccogliere da più canali (fino a cinque) contemporaneamente.

L'acquisizione multicanale consente una raccolta di dati in parallelo molto più veloce rispetto alle soluzioni con un solo canale a super-risoluzione. Con un microscopio TCS SP8 che usa la soluzione LIGHTNING vengono acquisite otto immagini multicolore simultaneamente, risparmiando quindi fino a 8 volte il tempo impiegato dalle soluzioni a rilevamento singolo per le immagini super-risolte.

Super-risoluzione in tempo reale

I sistemi confocali standard sacrificano la velocità a favore della risoluzione.

Il sistema LIGHTNING mantiene la velocità di acquisizione delle immagini. Il frame rate massimo del microscopio TCS SP8 (40 fps @ 512 x 512 pixel) viene mantenuto in tutti i canali. Ogni canale offre una super-risoluzione fino a 120 nm. Questo setup è superiore a quelli in cui lasuper-risoluzione viene acquisita e processata un canale alla volta e successivamente combinato con gli altri canali.

Questa capacità consente di acquisire eventi dinamici su scala nanometrica che si verificano anche nell'ambito di millisecondi. In tal modo è possibile osservare dinamiche cellulari in grande dettaglio e con una nitidezza senza precedenti.

Paramecio. A sinistra: immagine RAW. A destra: immagine LIGHTNING. Campione: per gentile concessione di Anne Aubusson-Fleury, CNRS 12BC, Gif-sur-Yvette, Francia
Leica Application Suite (LAS) X LIGHTNING

Risultati riproducibili con impostazioni ottimizzate

L'imaging confocale con la funzionalità di estrazione di informazioni dalle immagini di LIGHTNING si basa su una tecnologia di intelligenza adattiva che ottimizza l'immagine per ogni posizione del campione sondata. Il set finale di parametri viene memorizzato insieme a ogni immagine in modo che le condizioni di imaging siano pienamente documentate e, di conseguenza, riproducibili. In tal modo si garantisce che le informazioni e i sondaggi estratti dalle immagini LIGHTNING saranno scientificamente consistenti.

La soluzione LIGHTNING è integrata direttamente nel sistema SP8 e copre tutte le modalità di imaging confocale. In tal modo è possibile ottenere un imaging con risoluzione e velocità ottimali. Ed è possibile impostare tutti i parametri necessariper quanto riguarda la risoluzione con un unico tasto.

Inoltre la soluzione LIGHTNING offre:

  • Acquisizione online integrata dell'immagine: nessuna esigenza di post-elaborazione
  • Gestione di set di dati di grandi dimensioni creati mediante registrazione in time-lapse oppure con le funzioni Mark & Find, Scansione a mosaico o Navigator
  • Visualizzazione dei dati 3D di LIGHTNING con il visualizzatore 3D di LAS X
  • Analisi di immagini LIGHTNING con gli strumenti di quantificazione di LAS X

Acquisizione automatica dei dati di immagine

Integrate nel flusso di acquisizione dati, le GPU attuali portano a una velocità formidabile l'estrazione di informazioni dalle immagini attraverso LIGHTNING. LIGHTNING supporta completamente la piattaforma NVIDIA CUDA che sfrutta il calcolo su GPU ad alta parallelizzazione e ottimizzato per il sistema.

In tal modo è possibile eseguire in parallelo la processazione dell’immagine che sfrutta un articolato algoritmo di calcolo iterativo per la ricostruzione dell'immagine. Tale ricostruzione sfrutta i corretti principi ottici ma viene effettuata istantaneamente.