What is the THUNDER?

THUNDER Imager는 Leica Microsystems가 독자적으로 개발한 “Computational Clearing” 방법을 통해 초점이 맞지 않는 백그라운드 부분을 제거하고, 초점이 맞은 부분은 보다 선명하게 이미징 합니다. Computational Clearing 방법은 자동으로 광학 파라미터를 계산하여 실시간으로 깨끗한 이미지를 얻을 수 있는 광 디지털 기술(opto-digital technology) 입니다. 이 기술을 통해 단일 이미지뿐만 아니라 Z축으로 수 천 장을 촬영해야 하는 대량 이미지 획득도 빠르게 이루어 집니다. 초고속의 Whole Slide 촬영은 연구자의 시간을 단축해 줍니다. 

So, what is the Computational Clearing?

Computational Clearing은 THUNDER Imager의 핵심 기술로, 시그널의 빛의 크기를 고려하여 In Focus와 Out of Focus를 정확히 구별한 뒤 백그라운드 신호를 촬영과 동시에 제거합니다. 기존의 형광 현미경은 초점이 맞지 않는 영역의 원하지 않는 백그라운드 신호도 함께 촬영되나, 해당 기술로 초점이 맞은 원하는 시그널만 추출하여 고감도의 선명한 이미지를 얻을 수 있습니다. 그뿐만 아니라 매우 빠른 X, Y, Z 초고속으로 이동하는 최첨단 하드웨어와 연동하여 고품질의 이미지를 초고속 자동으로 획득하므로 다량의 고화질 데이터 확보에 현실성을 실현해 줍니다.
Computational Clearing 방법은 Deconvolution 방법과 다릅니다. 즉, In Focus Signal을 찾아내기 위해 많은 시간이 소요되는 후처리 형태의 반복 연산(Iteration) 방식이 아닙니다. Computational Clearing 방법은 빠른 시간내에 In Focus 신호를 거의 실시간으로 촬영 중에 찾아내며 촬영이 끝남과 동시에 처리된 결과물을 곧바로 획득할 수 있습니다. 이 방법은 Leica가 개발한 특허 기술(PCT WO 2019/185174 A1)입니다. 

THUNDER Imager 2D Tissue

•  조직 섹션 슬라이드 관찰에 적합
•  백그라운드 실시간 제거하여 Ultra-fine morphology로 관찰 가능
•  IF시료 뿐만 아니라 IHC 병리시료 관찰 등 범용 정립형 현미경

THUNDER Imager 3D Tissue


•  3차원 Z 축 고속 촬영(1분만에 1,000장)이 가능한 정립형 현미경
•  초점이 맞지 않아 흐릿한 백그라운드 시그널을 실시간으로 제거
•  X, Y, Z축 작동이 고속 전자동 형태로서 Whole Tissue Slide Scanner 기능
•  옵션으로 8개 Slide 동시 장착 가능한 재물대로 변경 가능

THUNDER Imager 3D Assay


•  Tissue Slide 와 Cell Culture Dish를 모두 이미징 가능한 도립형 현미경
•  Filter Cube 형태가 아닌 Filter Wheel을 사용하여 초고속 형광 채널 변환
•  고속 X, Y, Z 작동 형태와 4개~8개까지 단일 파장 방출 LED 광원사용
•  옵션을 자유롭게 선택하여 적합한 예산에 맞출 수 있는 Economic version

THUNDER Imager 3D Cell Culture


•  초고속 재물대 장착으로 가장 빠른 스피드 구현
•  96 well, 384 well plate 등에서  X, Y, Z축을 동시 고속 촬영하여 High Throughput Data 획득 및 초고속 Whole Slide scanner 기능
•  세포 개수, 세포질 개수, 면적 밝기 정량, 조직 부피 측정 등 분석 기능
•  THUNDER 3D Assay의 모든 기능 포함한 Advanced version

THUNDER Imager 3D Live Cell


•  암실이 필요 없는 자동 제어 Live Cell 용 incubator 구성
•  광원과 카메라 간의 동기화를 통해 실제 광원에 노출된 시간을 최소화
•  장시간 auto-focus와 초고속 Z-stacking, High Throughput Data 획득
•  THUNDER 3D Cell Culture 모든 기능을 포함한 Incubator 장학 version

THUNDER Imager Model Organism


•  Drosophila, C. elegans, Zebrafish 등의 유기체 모델의 3차원 이미징에 적합한 Stereo type 현미경
•  거대시료 촬영과 거의 동시에 백그라운드 제거 
•  5X FluoCombi 옵션 장착으로 조직뿐 아니라 세포 관찰도 가능

응용자료

THUNDER Imager Tissue 논문 리스트

Cancer Research, Immunology 등 THUNDER Imager Tissue/3D Tissue가 사용된 논문을 확인하실 수 있습니다.

THUNDER Imager Live Cell & 3D Cell Culture & 3D Assay 논문 리스트

Neurobiology, Physiology 등 THUNDER Imager Live Cell/3D Cell Culture/3D Assay가 사용된 논문을 확인하실 수 있습니다.

THUNDER Imager Model Organism 논문 리스트

Developmental Biology, Pharmacology 등 THUNDER Imager Model Organism가 사용된 논문을 확인하실 수 있습니다.

High-Resolution Imaging of Human Cortical Spheroids

THUNDER Imager Model Organism 및 THUNDER Imager Tissue 응용 사례. 형광 표지된 human induced pluripotent stem cells (iPSCs)을 선명하고 고대비로 이미징할 수 있음이 입증되었습니다.

Studying Natural Killer (NK) Cells Derived from Induced Pluripotent Stem Cells (iPSC)

THUNDER Imager 3D Cell Culture 응용 사례. LVCC (Large Volume Computational Clearing)를 사용하는 THUNDER Imager 3D Cell Culture는 형광 표지된 iPSC 세포의 두꺼운 층 내부까지 고대비의 선명한 이미지를 제공하여 고급 3D 세포 배양 분석을 명확하게 할 수 있음이 입증되었습니다.

IL-18 cytokine derived from the enteric nervous system is important for intestinal immunity

THUNDER Imager 3D Live Cell 응용 사례. THUNDER Imager와 smFISH 기법을 사용하여 장 신경세포가 pleiotropic cytokine IL-18 생산한다는 사실을 발견하였습니다.
Adult rat brain. Neurons (Alexa Fluor488, green), Astrocytes (GFAP, red), Nuclei (DAPI, blue). Image courtesy of Prof. En Xu, Institute of Neurosciences and Department of Neurology of the Second Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, China
Immunostaining of wild type mouse showing hippocampus CAB region. Staining: Microglia cells (green), Neurons (magenta), Nuclei (cyan). Image courtesy of Jenny Luna-Choconta, Medizinische Universität Innsbruck, Innsbruck, Austria.
Red - AMPK, Green - Iba1. Image courtesy of Maheedhar Kodali, Ashok K. Shetty, Texas A&M University, USA
Cortical neurons cultured in microfluidic chamber for 10 days. Fixation with PFA 4%. Immunofluorescence Tubulin alpha (green), Tau (red), DAPI (blue). Image courtesy of Wei Wang, USA
Mouse cortical neurons. Transgenic GFP (green). Image courtesy of Prof. Hui Guo, School of Life Sciences, Central South University, China
Adult hermaphrodit, Staining: blue - DAPI (Nucleus), green - SP56 (sperms), red - RME-2 (oocyte), mangenta - PGL-1 (RNA + protein granules). Image courtesy of Prof. Dr. Christian Eckmann, Martin Luther University, Halle, Germany
MDCK epithelial cells infected with Salmonella typhimurium reveal extensive actin rearrangement (red) induced by the bacteria (green, GFAP protein in fibrillae). Objective: HC PL APO 40x/0.95 DRY. Image courtesy of Dr. Mark Jepson, Bristol University, Bristol, UK.