Imagem sobreposta mostrando o olho de um peixe-zebra intacto sem marcação. Verde: Imagem de dispersão estimulada de Raman (SRS) de componentes lipídicos (a 2850 cm⁻¹). Vermelho: Imagem SRS de componentes proteicos (a 2935 cm⁻¹). Azul: sinais de segundo harmônico, principalmente da esclera e córnea. Amostra fornecida por Elena Remacha Motta e Julien Vermot, Instituto de Genética e Biologia Molecular e Celular (IGBMC), Strasbourg, França.

Obtenha o poder de aquisição de imagens de alvos inacessíveis com métodos tradicionais

Embora os métodos tradicionais de microscopia de fluorescência sejam ferramentas de pesquisa altamente bem-sucedidas, o tipo e o número de alvos que podem ser visualizados são limitados. O STELLARIS 8 CRS ajuda você a superar essas limitações:

  • Visualização direta de ligações químicas a eventos e estruturas-alvo que são amplamente inacessíveis com métodos tradicionais; 
  • Informações de imagem tridimensionais que permitem a observação de detalhes finos mesmo dentro de espécimes 3D complexos; 
  • Excitação minimamente perturbadora para estudos dinâmicos com a amostra mantida o mais próxima possível das condições fisiológicas, desde a aquisição de imagens em taxa de vídeo até observações de longo prazo de amostras sensíveis.

Visualize estruturas e eventos sem a necessidade de marcadores fluorescentes

O microscópio STELLARIS 8 CRS permite aos usuários adquirir imagens e diferenciar estruturas e eventos usando suas propriedades químicas. Dessa forma, ele pode fornecer acesso a uma grande quantidade de informações bioquímicas, metabólicas e farmacocinéticas, que são inacessíveis por meio de métodos tradicionais. 

Não há necessidade de coloração do espécime, pois o contraste da imagem é propiciado pelos estados vibracionais característicos e intrínsecos das diferentes moléculas no espécime. Dessa forma, nenhuma coloração do espécime é necessária, eliminando as desvantagens dos métodos de aquisição de imagens baseados em marcadores, como artefatos de fotobranqueamento e coloração.

A aquisição de imagens multicoloridas SRS revela a distribuição subcelular de um composto farmacológico marcado por Raman (amarelo, aquisição de imagens SRS a 2230 cm⁻¹), no contexto dos lipídios endógenos e proteínas dentro de uma amostra celular não marcada de outra forma. Amostra de cortesia do Dr. Matthäus Mittasch, Dewpoint Therapeutics GmbH.

Aquisição de imagens tridimensional em tecidos cerebrais: Pilha Z de uma fatia de cérebro de camundongo com 200 μm de espessura, mostrando a aquisição de imagens SRS simultânea de axônios mielinizados (brilho) e fluorescência de dois fótons de neurônios identificados com Thy1-YFP (ciano). Amostra de cortesia da Dra. Monika Leischner-Brill, Instituto de Biologia Celular Neuronal, TU München, Alemanha.

Aquisição de imagens tridimensional integrada para amostras 3D 

O STELLARIS 8 CRS é perfeitamente adequado para adquirir imagens de amostras 3D, como tecidos, organoides ou pequenos organismos modelo intactos, em resolução subcelular, usando diretamente suas propriedades químicas. A aquisição de imagens 3D sem a necessidade de pós-processamento é uma propriedade integrada do CRS, graças a uma combinação de dois recursos: 

  • Os sinais de CRS são gerados por um efeito óptico não linear, que ocorre exclusivamente dentro do volume focal dos lasers de excitação, fornecendo informações de imagens intrinsecamente tridimensionais.
  • Os feixes de laser próximos do infravermelho usados para excitação do CRS se propagam através da amostra com o mínimo de perturbação, permitindo a aquisição de imagens eficientes mesmo dentro de espécimes 3D intactos.

Adquira imagens de espécimes vivos o mais próximo possível das condições fisiológicas

A excitação altamente eficiente de ligações moleculares por CRS fornece contraste de imagem quimicamente específico em velocidades sem precedentes. Ele permite a aquisição de imagens de espécimes vivos a taxas de vídeo. 

O STELLARIS 8 CRS é equipado com um Tandem Scanner, que permite a aquisição de imagens convencionais e de alta velocidade de muitas morfologias de espécimes. 

Além da velocidade, a aquisição suave de imagens é essencial para preservar amostras vivas durante a observação de longo prazo. A abordagem sem coloração, combinada com o uso de lasers quase infravermelhos, mantém a fototoxicidade e fotolesões a níveis mínimos. 

Investigação sem marcação de dinâmicas subcelulares em um organoide vivo de intestino delgado. O filme em time-lapse dos sinais SRS (2940 cm⁻¹) mostra proteínas endógenas e lipídios, fornecendo percepções sobre a organização de células epiteliais e a dinâmica de gotículas de lipídios nesse sistema modelo. Amostra de cortesia do Dr. Ruslan Dmitriev, Universidade de Ghent, Holanda.

Placas de amiloide-β e depósitos de lipídio patológicos associados, visualizados em tecidos cerebrais não identificados. A análise espectroscópica mostra um enriquecimento dos lipídios da membrana e um esgotamento do colesterol em comparação com as estruturas cerebrais saudáveis próximas, fornecendo uma nova oportunidade para estudar as conexões entre o metabolismo lipídico e a patologia de Alzheimer. Amostra de cortesia do Dr. Martin Fuhrmann, Andrea Baral, Centro Alemão de Doenças Neurodegenerativas, Bonn.

Explore o potencial das informações morfoquímicas e funcionais em seu experimento de aquisição de imagens

Para lidar com problemas desafiadores nas ciências biológicas e pesquisas médicas fundamentais, é frequentemente necessário maximizar as informações obtidas com suas amostras. Isso frequentemente inclui a necessidade de aquisição de imagens de alvos não tradicionais, como alterações no metabolismo lipídico.

O STELLARIS 8 CRS oferece um sistema totalmente integrado, que permite que você adquira e correlacione uma ampla variedade de contrastes bioquímicos e biofísicos (além das informações de intensidade de fluorescência confocal e tempo de vida) para obter o máximo de seu experimento.
 

Obtenha informações sobre a composição bioquímica de sua amostra 

A combinação de informações morfológicas e bioquímicas pode ser crucial para a compreensão de funções biológicas saudáveis e quaisquer alterações causadas pela doença.

O STELLARIS 8 CRS fornece imagens sem marcação com contraste químico em uma resolução espacial sem precedentes. Com o CRS, as funções biológicas podem ser examinadas em muitas escalas espaciais, variando de organelas subcelulares a grupos de células em um tecido, ou mesmo estruturas patológicas que perturbam a função do tecido. 

Visualização da composição bioquímica endógena de uma fatia de maçã fresca não tratada. (A) Quadros representativos de uma pilha de imagens espectroscópicas SRS. (B) Espectros SRS das regiões de interesse mostradas em (A). Amarelo: casca mais externa consistindo em uma fase cerosa de ácidos graxos saturados de cadeia longa. Verde, vermelho: camadas cuticulares internas feitas de ácidos graxos insaturados de cadeia curta. Azul, magenta: compostos polifenólicos. Ciano: paredes celulares feitas de polissacarídeos. Laranja: pigmentos de carotenoide. (C) Resultado de separação espectral de oito cores mostrando as estruturas bioquimicamente distintas.
A aquisição de imagens SRS sem marcação revela a arquitetura de um modelo de esferoide de câncer de pele multicelular e revela a aparência de um fenótipo de célula rico em lipídios inesperado (células amarelas brilhantes isoladas). Amostra de cortesia da Dra. Julia Klicks, Prof. Rüdiger Rudolf, Hochschule Mannheim, Alemanha.

Revele novas dimensões relevantes ao desenvolvimento e à doença

A visualização direta de fenótipos celulares e estados metabólicos é fundamental para entender os processos biológicos na saúde e na doença. O processamento de amostras pode alterar essas propriedades, de modo que uma abordagem sem marcação pode ser uma alternativa preferencial.

A aquisição de imagens CRS oferece os recursos de espectroscopia que permitem um estudo detalhado de sua amostra, sob condições o mais próximo possível da vida real. 

Combine a aquisição de imagens de fluorescência confocal com a aquisição de imagens químicas

Para obter uma visão incomparável das múltiplas dimensões biológicas de sua amostra, o STELLARIS 8 CRS fornece vários métodos de aquisição de imagens totalmente integrados ao sistema confocal. Eles permitem a aquisição de imagens ópticas multimodais com contraste bioquímico, biofísico e molecular. 

  • Dispersão estimulada de Raman (SRS)
  • Dispersão coerente anti-stokes de Raman (CARS)
  • Fluorescência de fóton único ou multifotônica
  • Geração de segundo harmônico (SHG)
  • Aquisição de imagens com lasers infravermelhos (IR), visíveis (VIS) e ultravioleta (UV) em modo simultâneo ou sequencial
     
Aquisição de imagens ópticas multimodais de osteogênese em um explante de calota cerebral de camundongo usando uma combinação de microscopia de fluorescência confocal visível com aquisição de imagem química multicolorida via SRS e contraste físico adicionado via SHG. Em uma única amostra, a localização de osteoblastos, são visualizadas a deposição de fibras de colágeno extracelulares e a formação de minerais ósseos. Além disso, estruturas ricas em lipídios são observadas predominantemente dentro de osteoblastos isolados dispersos por todas as estruturas ósseas em desenvolvimento. Amostra de cortesia de Jacqueline Tabler e Sebastian Bundschuh, MPI-CBG Dresden, Alemanha.
Esquerda superior: Imagem de microscópio CARS de lipídios em um tecido cerebral, mostrando uma matéria branca rica em lipídios e regiões de matéria cinza. Superior direito: A imagem da média do tempo de chegada dos fótons revela tempos de chegada mais curtos da matéria branca rica em lipídios e tempos de chegada mais longos da matéria cinza. Esse resultado indica que os sinais de CARS instantâneos são acompanhados por sinais de autofluorescência de dois fótons com uma vida útil finita. Linha inferior: Separação baseada no tempo de vida dos sinais de CARS instantâneos e sinais de autofluorescência com um tempo de chegada médio de 1,9 ns. Direita: Imagem de sobreposição.

Explore novas possibilidades com a aquisição de imagens vibracionais e de tempo de vida  

Muitos espécimes biológicos apresentam emissão de fluorescência, originada tanto de fluoróforos endógenos quanto de marcação fluorescente intencional. Enquanto os sinais SRS não são afetados pela fluorescência, os sinais CARS podem experimentar algum grau de interferência cruzada fluorescente.

As ferramentas TauSense na plataforma STELLARIS podem ajudar a resolver esse problema. Ao usar informações baseadas no tempo de vida de fluorescência, você pode separar sinais de CARS instantâneos e sinais de fluorescência. 

Aumente sua produtividade com dados quantificáveis inerentemente 

O STELLARIS 8 CRS oferece toda a versatilidade e facilidade de uso disponíveis com a plataforma STELLARIS. Essa integração permite que você lide com uma ampla gama de amostras desafiadoras e ajuda a maximizar os benefícios da aquisição de imagens CRS, incluindo a obtenção de dados quantificáveis inerentemente, a partir de abordagens de aquisição de imagens raciométricas e espectroscópicas. 

Imagens SRS e espectros de dodecano (um hidrocarboneto totalmente saturado, ciano) e ácido linoléico (um ácido graxo poliinsaturado, magenta) imersos em água. A razão de intensidades de 1660 cm⁻¹ a 1440 cm⁻¹ permite a quantificação da insaturação de lipídios.

Obteção de uma imagem CRS em poucos cliques usando a interface do usuário intuitiva ImageCompass.

Configuração fácil de experimentos com um sistema totalmente integrado

Cada aspecto do seu experimento é totalmente controlado pela interface do usuário ImageCompass, oferecendo uma abordagem conveniente e intuitiva à microscopia CRS para especialistas e iniciantes.

Além disso, a integração do controle de laser CRS ao ImageCompass permite que os usuários passem da aquisição de imagens monoquímicas para a aquisição de imagens espectroscópicas ou imagens multimodais com apenas alguns cliques. 

Navegue por amostras grandes e complexas com facilidade

O LAS X Navigator é uma poderosa ferramenta de navegação, que permite mudar rapidamente da pesquisa de imagem por imagem para uma visão geral completa de sua amostra. A integração total de experimentos de várias posições CRS com o Navigator permite realizar varreduras completas em blocos de amostras grandes, fornecendo todas as informações necessárias para escolher regiões de interesse para investigações subsequentes e mais detalhadas.

Aquisição automatizada de imagens de amostras de áreas extensas: Aqui é mostrada uma varredura em blocos de alta resolução de toda uma fatia de cérebro do camundongo. Uma comparação das regiões de tecido cortical correspondentes de camundongos produzidos em uma dieta com alto teor de gordura versus uma dieta regular revela a ocorrência de placas arteriais ricas em lipídios patológicos em uma dieta com alto teor de gordura, mas não em uma dieta regular. Amostra de cortesia de Judith Leyh e Prof. Ingo Bechmann, Universität Leipzig, Alemanha.
A aquisição de imagens espectroscópicas SRS fornece informações detalhadas sobre a composição química das estruturas cerebrais. Esquerda: Imagem de SRS mostrando estruturas saudáveis de matéria branca ricas em lipídios (parte superior) e depósitos de lipídios patológicos circundando uma placa de Amiloide-β (parte inferior esquerda). Direita: Os espectros de SRS mostram que os depósitos patológicos são enriquecidos com lipídios de membrana (esfingomielina, fosfatidilcolina) em comparação com a matéria branca mais rica em colesterol.

Informações quantificáveis de aquisição de imagens hiperespectrais ou raciométricas

Inspirado em abordagens desenvolvidas pela comunidade de espectroscopia Raman, o CRS permite a aquisição de imagens raciométricas e espectroscópicas, que fornecem informações reprodutíveis e quantificáveis sobre a composição química da amostra. Essas ferramentas básicas de quantificação são integradas ao software LAS X.

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