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培養皮質ニューロン(RAW データ)
THUNDER 3D 培養細胞で撮影

統計学や作業効率において発揮する高い処理能力

3 次元培養アッセイの自動化により、次世代疾病モデルの研究が効率的に進められる THUNDER を使えば、肺オルガノイドのような大きなサンプルでも鮮明な像が取得できます。さらにこの自動化によって、複雑な実験でもユーザーの手を煩わせることなく簡単に実施することができます。

その結果:

  • 信頼性の高いデータを短時間で取得します
  • 全体の作業効率がアップします
  • 統計処理が一層スムーズとなり、より良い結果が得られます

インタラクティブイメージ:培養皮質ニューロン。緑:β-III-チューブリン、 青:核。
直径 21 µm のボリュームを持つサンプルから 59 枚のスタック画像を THUNDER 3D 培養細胞で取得。RAW データと THUNDER Large Volume Computational Clearing を用いて得られた画像とを比較。
データ提供:FAN GmbH(ドイツ、マグデブルク)

最適な生理学的条件 - 最小の露光

3 次元培養で意味のある結果を得るには、実際の生理学的条件に従うことが必要です。典型的なパターンとして、自然状態に近い環境で細胞を研究する実験条件の最適化として、光量を最小にする、露光時間を最短にする等があります。

THUNDER 3D 生細胞および 3D 培養細胞は、励起用に最適化されたハイエンドのナローバンド LED 光源を使用することで、この条件を満たしています。また、高感度の sCMOS カメラは量子効率が最大 82% に達し、低光量・短時間露光でも有効な画像情報を取得できます。

サンプルの露光量をさらに限定するため、照射は画像取得の間だけ行われます。カメラのシャッターは高速(切り替え時間 20 µs)の Lumencor LED 光源と同期しており、光退色を最小限に抑えています。

THUNDER 3D 生細胞および 3D 培養細胞は、フル電動式の DMi8 顕微鏡をベースとし、Quantum ステージ、高感度の DFC9000 GTC カメラ、高輝度マルチライン蛍光 LED 光源を備えています。システムは 3 次元培養の高速かつ精密なマルチポジション、マルチチャンネルイメージングに対して最適化されています。
マウス肺胞幹細胞および前駆細胞由来オルガノイド。データ提供:Pumaree Kanrai 博士、マックス・プランク心肺研究所(ドイツ、バート・ナウハイム)

生命と同じ速度で画像を取得 - 細胞内プロセス

生命現象は高速です。特に細胞においてはそうです。最先端の生細胞イメージング実験のほとんどは高速のシステムを必要とします。

THUNDER 3D 生細胞および 3D 培養細胞は、広角かつ高感度の sCMOS カメラをベースとする強力な蛍光システムです。

THUNDER 3D 生細胞および 3D 培養細胞では、その感度の高さにより、秒間最大 90 フレームのデータ取得が可能で、細胞内の高速の現象を画像化するのに好適です。厚さのある 3 次元細胞クラスター内部でもボケのない画像が迅速に得られます。外部フィルターホイールによる高速切り替え(27 ms 以下)により、複数の波長を用いる実験でも高速の現象を観察することができます。

生細胞観察中の最適条件の維持

THUNDER 3D 生細胞および 3D 培養細胞は、細胞を自然に近い状態に保つために必要なものをすべて備えています。インキュベーターは最適な生理学的条件(システムの安定性、湿度、温度、二酸化炭素レベル(pH 値)など)を保証します。

ウォーターディスペンサーにより、長時間にわたる実験でもマルチウェルワークフローに水浸対物レンズを使用することができます。水浸対物レンズは集光能力が高いため、コントラストと解像度の高い細胞像が得られます。

培養 VERO 細胞、STAR488 ビメンチン(緑)、STAR580 Tom20(黄)、DAPI(青)で染色。データ提供:Abberior GmbH(ドイツ、ゲッティンゲン)

タイムラプスマルチポジション実験が可能:細胞の変化の追跡

THUNDER 3D 生細胞および 3D 培養細胞を用いれば、迅速・確実にマルチウェルの 3 次元培養アッセイを行えます。たとえばスフェロイドやオルガノイドの成長と発達を追跡する場合、その速度と信頼性によって優れた結果を得ることができます。

正確なタイムラプスマルチポジション実験、細胞変化の追跡は、THUNDER の次のような特性によって実現されます。

  • Adaptive Focus Control(AFC)による信頼性の高いドリフト補正
  • 試料位置の変化を逃さないソフトウェアオートフォーカス
  • 精度 20 nm の再現性のある Z 位置(クローズドループフォーカス)

新しい Quantum ステージを用いると、より短時間でより多くのデータが取得できます。このステージは迅速かつ高精度に(たとえば 1 秒間に 10 箇所)すべての位置へ移動し、極めて高い繰り返し精度と再現性(< ±0.25 µm)が得られます。

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ルーチン作業として信頼性の高いデータ取得

THUNDER 3D 生細胞および 3D 培養細胞では、生細胞に常に正確に焦点の合った画像データを高い信頼性をもって取得することができます。

生細胞イメージングは細胞のドリフト、形態変化、成長などのため、細心の注意が必要であることが少なくありません。ドリフトは振動、機械的クリープ、温度変動などによって引き起こされます。ドリフトも細胞の変化も焦点を狂わせるため、得られた画像データの信頼性を損なうことになります。THUNDER 3D 生細胞および 3D 培養細胞は、Adaptive Focus Control (AFC)、クローズドループフォーカスとソフトウェアオートフォーカスにより、 マルチウェル実験においても焦点を確実に維持します 。

将来のニーズにも対応可能

THUNDER 3D 生細胞および 3D 培養細胞はベンチマークとなる性能を発揮するだけでなく、ユーザーのニーズに合わせて拡張できるように設計されています。各種のアップグレードおよびアクセサリーが用意されており、たとえば追加カメラのためのソフトウェアサポート、InfinityPort コンセプト、Synapse コントロールシステムを介するサードパーティ製ハードウェアとの統合が可能です。

その他にも主なオプションとして、パルスレーザーユニット、フォトマニピュレーション・アブレーション・マイクロサージャリーのための Infinity Scanner などがあります。これらのオプションを用いて THUNDER を変化するニーズに最適化させることができます。