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英國Oxford 新一代超分辨熒光顯微鏡Nanoimager
英國Oxford Nanoimaging公司生產(chǎn)的**產(chǎn)品超分辨熒光顯微鏡-Nanoimager 是由牛津大學Achillefs Kapanidis教授團隊經(jīng)過8年時間研發(fā)而成的,是一種新型的單分子顯微鏡,也是世界上**一款無需校準、無需光學平臺、超小型臺式超分辨顯微鏡。Nanoimager突破了傳統(tǒng)光學的衍射極限,分辨率可達20nm,是全球**臺大視野單分子FRET顯微鏡。Nanoimager簡單易用、設(shè)計緊湊,使用安全無害的一級激光,用戶在普通的實驗室桌面上即可獲得高分辨率的單分子熒光圖像 。適用于單分子示蹤、活細胞成像、蛋白互作、3D成像等研究。
Nanoimager技術(shù)特征
超分辨率成像
.支持同時雙色成像和順序四色成像
. 高能量帶來高精度
. 三維成像
.隨機光學重建顯微技術(shù) (dSTORM)和光激活定位顯微技術(shù) (PALM)
√ 無需光學平臺
√ 使用前無需校準
√ 操作簡單方便
√ 便攜式,體積小
√ 普通實驗桌即可安置
√ 采用1級激光,使用安全
Nanoimager顯微鏡設(shè)計
. Nanoimager具有和傳統(tǒng)顯微鏡不同的特殊設(shè)計。傳統(tǒng)顯微鏡需要集成單分子檢測功能的配件,同時也會帶來配件的限制性,而Nanoimager是專門為單分子超分辨成像而設(shè)計,為了達到更高的效率而移除了多余的成像元件;
.配置更加安全的一級激光,Nanoimager可在任何辦公室、實驗室和教室使用。相對于放置于暗室的大型顯微鏡,Nanoimager更加方便用戶的使用;
. Nanoimager的顯微鏡單位面積小于A4紙;配套的激光器通過光纖連接至顯微鏡;
.與定制的顯微鏡和傳統(tǒng)的顯微鏡設(shè)計不同, Nanoimager始終保持校準狀態(tài)。樣品準備好后可以直接成像,無需花費時間進行調(diào)試和校正。
. Nanoimager的封閉式系統(tǒng)能夠防止偏移發(fā)生并阻止灰塵和其他污染物進入,可以一直保持在正常工作狀態(tài)。作為一款臺式機, Nanoimager不需要傳統(tǒng)顯微鏡昂貴的配套設(shè)施,無需額外配置溫控房間、光學平臺、激光室或暗室。
Nanoimager技術(shù)原理
Nanoimager采用PALM/dSTORM技術(shù),利用單分子定位算法并結(jié)合光學系統(tǒng)艾里斑的形狀,以超高精度(納米量級)獲得熒光分子的中心位置,然后用CCD將其信號進行采集轉(zhuǎn)化*終得到分辨率為20nm的超分辨圖像。
成像模式
相對于普通的Epifluorescence(EPI)/模式,Nanoimager有total internal reflection fluorescence (TIRF)/ highly inclined and laminated optical sheet (HILO)兩種模式可自由切換。
EPI:激發(fā)較厚的樣品(>10um),信號噪聲強,即傳統(tǒng)模式。
TRIF:激發(fā)薄層樣品(<200nm),信號噪聲弱,適用于膜表面成像。
HILO:激發(fā)樣品厚度(<10um),信號噪聲較弱,適用于大部分成像。
應用領(lǐng)域
應用案例
1、單分子FRET
Nanoimager是世界**臺用于大視野單分子熒光共振能量轉(zhuǎn)移(smFRET)的商業(yè)化儀器。 FRET是一種兩個熒光分子間非輻射性的能量轉(zhuǎn)移方式,反映兩者的分子間距。 FRET一般在2 – 10 nm的間距發(fā)生。 smFRET研究中,作為供體的熒光分子由激光激發(fā),將能量轉(zhuǎn)移至臨近的受體熒光分子。被激發(fā)的受體將能量以熒光形式發(fā)散。供體與受體可以連接至同一個或者不同的分子。
smFRET可以用于測量核酸或者單個蛋白分子的分子內(nèi)距離,也可以用于研究蛋白亞基間的相互作用;還可應用于研究藥物對于酶結(jié)合位點的構(gòu)象動力學的作用,或是神經(jīng)退行性疾病中蛋白的聚集。 smFRET可以用于在單分子層面推到結(jié)合常數(shù)、反應途徑與停滯時間而不受總體平均值干擾。
Nanoimager適用于smFRET的關(guān)鍵功能包括:同時雙色成像;單分子散射光強度和總體平均的實時分析;視野中數(shù)千個單分子的高通量成像,以及用交替熒光激發(fā) (ALEX) smFRET的功能來定量化學計量與FRET效率。圖4是smFRET用于研究單個DNA霍利迪交叉的動力學。
2、單分子示蹤
Nanoimager可以在兩個通道同時示蹤細胞或者純化物樣品中的單分子 (圖5),并計算擴散系數(shù)。細胞中分子的擴散系數(shù)可以被示蹤,如酶或蛋白可以通過藥物和抗生素的反應來示蹤。低擴散率可以表示標記分子與另一分子或結(jié)構(gòu)的相互作用或相結(jié)合。同時示蹤兩種標記了不同熒光分子的分子可以確定兩者動態(tài)相互作用的水平。
Nanoimager可以直接反映純化樣品中熒光粒子的擴散率和預估大小,具有敏感性 (單熒光分子級別) 和特異性 (雙色標記可以顯著降低檢測雜質(zhì)的可能性)。
3、使用Nanoimager成像—更大的視野
Nanoimager的每個成像通道均有50 μm x 80 μm的大視野,而其他大部分單分子顯微設(shè)備只有20μm x 20 μm的視野。視野中照明均勻,可以實現(xiàn)單分子或細胞的高通量成像并快速收集數(shù)據(jù)。
下圖顯示了以10倍于其他技術(shù)的速度對突變的大腸桿菌細胞的不同表型進行成像。為了獲得不同表型的可靠的結(jié)果,需要對大量細胞進行比較。使用具有大視野,能夠自動對焦和自動獲取數(shù)據(jù)的Nanoimager可以顯著加快整個實驗速度和通量。將大視野與超分辨成像結(jié)合是Nanoimager的獨特優(yōu)勢。
暫無數(shù)據(jù)!