ZEISS LSM 980 mit Airyscan 2
Produkt

ZEISS LSM 980 mit Airyscan 2

Eine einzigartige Erfahrung in der Konfokalmikroskopie mit schnellem, schonendem Multiplex-Imaging

Um bei der Analyse biologischer Präparate die lebenden Zellen so wenig wie möglich zu beeinträchtigen sollte die Markerdichte möglichst gering ausfallen. Dafür wird ein leistungsstarkes Highspeed-Imaging mit geringer Phototoxizität benötigt. Diese Kombination bietet ZEISS LSM 980, die Plattform für konfokales 4D-Imaging: Das System ist für die simultane spektrale Detektion mehrerer schwacher Markierungen mit höchster Lichtausbeute optimiert.

  • Große Bandbreite an Fluoreszenzmarkern, von 380 nm bis 900 nm
  • Spektrale Flexibilität mit bis zu 36 simultanen Kanälen
  • Noch mehr Informationen in kürzerer Zeit mit Airyscan 2 Multiplex
  • Vertiefte Forschung mit NLO-, NIR-, Cryo- und SIM²-Imaging
COS-7-Zellen, Aufnahme mit LSM Plus und ZEISS NIR-Detektor im Kanalmodus.
COS-7-Zellen, Aufnahme mit LSM Plus und ZEISS NIR-Detektor im Kanalmodus. Probe mit freundlicher Genehmigung von U. Ziegler und J. Doehner, ZMB, Universität Zürich, Schweiz.
Probe mit freundlicher Genehmigung von U. Ziegler und J. Doehner, ZMB, Universität Zürich, Schweiz.

COS-7-Zellen, Aufnahme mit LSM Plus und ZEISS NIR-Detektor im Kanalmodus.

Eine einzigartige Erfahrung in der Konfokalmikroskopie

LSM Plus bietet Ihnen eine optimale Ausgangsbasis für mehrfarbige Experimente mit lebenden Proben. Dafür sorgen ein lichteffizienter Strahlengang mit bis zu 36 simultanen Kanälen und volle spektrale Flexibilität bis in den Nahinfrarot-Bereich. Darüber hinaus verbessert das System auf einfache Weise Ihre Experimente. Die einzigartige Kombination aus spektralem Imaging und optimiertem Signal-Rausch-Verhältnis sowie einer noch besseren Auflösung ermöglicht es, bei Live-Cell-Experimenten eine niedrige Laserleistung zu verwenden.

Bildbeschreibung: COS-7-Zellen, Aufnahme mit LSM Plus und ZEISS NIR-Detektor im Kanalmodus. 
Probe mit freundlicher Genehmigung von U. Ziegler und J. Doehner, ZMB, Universität Zürich, Schweiz.

Germarium einer Drosophila. Aufgenommen mit ZEISS Airyscan 2, im Anschluss verarbeitet mit Joint Deconvolution.
Germarium einer Drosophila. Aufgenommen mit ZEISS Airyscan 2, im Anschluss verarbeitet mit Joint Deconvolution. Mit freundlicher Genehmigung von T. Jacobs, AG Luschnig, WWU Münster; mit T. Zobel, Münster Imaging Network, Deutschland
Mit freundlicher Genehmigung von T. Jacobs, AG Luschnig, WWU Münster; mit T. Zobel, Münster Imaging Network, Deutschland

Germarium einer Drosophila. Aufgenommen mit ZEISS Airyscan 2, im Anschluss verarbeitet mit Joint Deconvolution.

Bildgebung mit höherer Empfindlichkeit

Airyscan 2 bietet Ihnen mehr Möglichkeiten als konventionelle LSM-Detektoren. Jedes seiner 32 Detektorelemente erfasst zusätzlich Informationen, während alle Elemente zusammen noch mehr Licht bündeln und so quantitative Ergebnisse in Superauflösung ermöglichen. Darüber hinaus lassen sich mit Joint Deconvolution (jDCV) strukturelle Informationen hinzufügen und so die Auflösung Ihrer Aufnahmen weiter verbessern. Alternativ können Sie die Multiplex-Modi nutzen, um Daten in Superauflösung bis zu zehn Mal schneller als üblich zu erhalten.

Bildbeschreibung: Germarium einer Drosophila. Aufgenommen mit ZEISS Airyscan 2, im Anschluss verarbeitet mit Joint Deconvolution.
Mit freundlicher Genehmigung von T. Jacobs, AG Luschnig, WWU Münster; mit T. Zobel, Münster Imaging Network, Deutschland

ZEN BioApps: Von ansprechenden Bildern zu wertvollen Daten – analysieren Sie Ihre Bilder effizient.
ZEN BioApps: Von ansprechenden Bildern zu wertvollen Daten – analysieren Sie Ihre Bilder effizient.

ZEN BioApps: Von ansprechenden Bildern zu wertvollen Daten – analysieren Sie Ihre Bilder effizient.

Erhöhen Sie Ihre Produktivität

Die ZEN Mikroskopsoftware bietet viele Tools, um schnell reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen. So erleichtert Ihnen der AI Sample Finder das Ermitteln wichtiger Probenbereiche – ein Zeitgewinn, den Sie für Ihre Experimente nutzen können. Smart Setup unterstützt Sie dabei, die besten Imaging-Einstellungen für Ihre Fluoreszenzmarker festzulegen. Direct Processing ermöglicht die parallele Bildaufnahme und Datenverarbeitung. Und mit ZEN Connect behalten Sie während der Bildgebung immer den Überblick – und auch danach, wenn Sie Ihre Ergebnisse mit anderen teilen.

Ein lichteffizienter Strahlengang

  • Höchste Empfindlichkeit und spektrale Flexibilität für Ihre Experimente

    LSM 980 bietet Ihnen neue Freiheiten für Ihren Versuchsaufbau. Denn der Strahlengang ist höchst empfindlich, was für die Visualisierung schwacher Signale und die Auflösung aller Strukturen entscheidend ist. Und er bietet eine enorme spektrale Flexibilität. Das heißt, Sie können beliebig aus Fluoreszenzmarkern zwischen 380 nm und dem Nahinfrarot-Bereich wählen.

Eikammern einer Drosophila mit markiertem F-Aktin (Phalloidin, magenta) und DE-Cadherin (cyan). Mit freundlicher Genehmigung von T. Jacobs, AG Luschnig, WWU Münster; mit T. Zobel, Münster Imaging Network, Deutschland
Eikammern einer Drosophila mit markiertem F-Aktin (Phalloidin, magenta) und DE-Cadherin (cyan). Mit freundlicher Genehmigung von T. Jacobs, AG Luschnig, WWU Münster; mit T. Zobel, Münster Imaging Network, Deutschland

LSM Plus

Konfokalmikroskopie auf einem neuen Niveau

LSM Plus verbessert jedes Experiment in der Konfokalmikroskopie – ganz gleich in welchem Detektionsmodus oder Emissionsbereich Sie arbeiten. Die Dekonvolution mit dem linearen Wiener Filter ist einfach zu bedienen und liefert zuverlässige quantitative Ergebnisse. LSM Plus passt die zugrundeliegenden optischen Eigenschaften automatisch auf Basis der Objektivlinse, des Brechungsindexes und des Emissionsbereichs an – eine Methode, die sich schon mit Airyscan bei der Verarbeitung von Daten in Superauflösung bewährt hat.

Ihre Vorteile mit LSM Plus, ganz ohne Mehraufwand und zusätzliche Arbeitsschritte:

  • Verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis bei hoher Erfassungsgeschwindigkeit und geringer Laserleistung – insbesondere bei Live Cell Imaging mit niedrigen Expressionsniveaus
  • Bessere Auflösung spektraler Daten mit bis zu 36 Kanälen in einem einzigen Scandurchlauf
  • Mehr räumliche Informationen und eine noch höhere Auflösung für helle Proben, bei denen die Lochblende des LSM geschlossen werden kann
  • Integrierte Workflows, um die Vorteile von LSM Plus und dem superauflösendem Imaging von Airyscan zu kombinieren

Bildbeschreibung: Eikammern einer Drosophila mit markiertem F-Aktin (Phalloidin, magenta) und DE-Cadherin (cyan). Mit freundlicher Genehmigung von T. Jacobs, AG Luschnig, WWU Münster; mit T. Zobel, Münster Imaging Network, Deutschland

Schematische Darstellung des Strahlengangs von Airyscan 2. (1) Spiegel, (2) Emissionsfilter, (3) Zoomoptik, (4) Airy-Scheibe, (5) Airyscan-Detektor

Schematische Darstellung des Strahlengangs von Airyscan 2

Schematische Darstellung des Strahlengangs von Airyscan 2. (1) Spiegel, (2) Emissionsfilter, (3) Zoomoptik, (4) Airy-Scheibe, (5) Airyscan-Detektor

(1) Spiegel, (2) Emissionsfilter, (3) Zoomoptik, (4) Airy-Scheibe, (5) Airyscan-Detektor

Airyscan 2

Die einzigartige Kombination aus superauflösendem Imaging und hoher Empfindlichkeit

ZEISS Airyscan 2 ist ein Flächendetektor mit 32 kreisförmig angeordneten Detektionselementen. Jedes davon fungiert als kleine Lochblende und trägt so zur Erstellung der superauflösenden Daten bei. Gleichzeitig wird auf dem gesamten Detektionsbereich mehr Licht gesammelt als bei einem normalen konfokalen Aufbau. Dies führt zu einer deutlich höheren Lichteffizienz, während strukturelle Informationen noch besser erfasst werden.

Knospende Hefezellen mit Protein, lokalisiert an der inneren mitochondrialen Membran (grün) und in der mitochondrialen Matrix (magenta). Mit freundlicher Genehmigung von K. Subramanian / J. Nunnari, University of California, Davis, USA
Knospende Hefezellen mit Protein, lokalisiert an der inneren mitochondrialen Membran (grün) und in der mitochondrialen Matrix (magenta). Mit freundlicher Genehmigung von K. Subramanian / J. Nunnari, University of California, Davis, USA
Knospende Hefezellen mit Protein, lokalisiert an der inneren mitochondrialen Membran (grün) und in der mitochondrialen Matrix (magenta). Mit freundlicher Genehmigung von K. Subramanian / J. Nunnari, University of California, Davis, USA

32 Ansichten für noch mehr Informationen

Leistungsstarke Dekonvolution mit Airyscan jDCV

Die Idee von Joint Deconvolution: Jedes der 32 Airyscan-Detektorelemente liefert eine etwas andere Ansicht der Probe und damit zusätzliche räumliche Informationen. Durch diese Informationen kann der auflösbare Abstand zwischen zwei Punkten bis auf 90 nm reduziert werden. Superauflösende Experimente profitieren von einer verbesserten Trennung einzelner oder mehrerer Fluoreszenzmarker.

„Wir fanden es unglaublich beeindruckend, dass wir nach der Anwendung von Airyscan Joint Deconvolution in Aufnahmen des endoplasmatischen Retikulums und der Mitochondrien sogar feinste Details ausmachen konnten. Die neue Anwendung ließ sich auch ganz unkompliziert in unsere Imagingprotokolle integrieren. Die schnelle Bildbearbeitung hat uns extrem begeistert. Das hat uns schon während des Imagings bei der Entscheidungsfindung geholfen.“

– Dr. Kelly Subramanian, Postdoktorandin, Department of Molecular and Cellular Biology, UC Davis

Mitochondrien in einer Ackerschmalwand-Zelle (Arabidopsis thaliana). Vergleich zwischen einer konfokalen Aufnahme, einer Aufnahme mit Airyscan SR und einer Aufnahme mit Airyscan Joint Deconvolution.
 Mit freundlicher Genehmigung von J.-O. Niemeier, AG Schwarzländer, WWU Münster, Deutschland
Mit freundlicher Genehmigung von J.-O. Niemeier, AG Schwarzländer, WWU Münster, Deutschland

Mitochondrien in einer Zelle von Arabidopsis thaliana. Vergleich zwischen einer konfokalen Aufnahme, der Aufnahme mit Airyscan SR und mit Airyscan Joint Deconvolution.

Mitochondrien in einer Ackerschmalwand-Zelle (Arabidopsis thaliana). Vergleich zwischen einer konfokalen Aufnahme, einer Aufnahme mit Airyscan SR und einer Aufnahme mit Airyscan Joint Deconvolution. Mit freundlicher Genehmigung von J.-O. Niemeier, AG Schwarzländer, WWU Münster, Deutschland.

Die Multiplex-Modi für Airyscan 2

Große Sehfelder und ganze Probenvolumina in kürzester Zeit

Die Multiplex-Modi kombinieren die Vorteile des Airyscan-Detektors mit angepassten Beleuchtungs- und Ausleseschemata. So können Sie aus verschiedenen Parallelisierungsoptionen wählen. Die Multiplex-Modi nutzen die Punktform des Anregungslasers und die Position einzelner Flächendetektorelemente, um mehr räumliche Informationen zu gewinnen. Das gilt auch bei paralleler Pixelauslesung. Auf diese Weise kann der Anregungslaser das Sehfeld in größeren Schritten scannen und damit die Aufnahmegeschwindigkeit insgesamt erhöhen. Weil die räumlichen Informationen in der Ebene der Lochblende erfasst werden, wird das Ergebnisbild in einer besseren Auflösung rekonstruiert als bei einer konventionellen Abtastung.

Effiziente Bildgebung eines großen Sehfelds in Superauflösung
Effiziente Bildgebung eines großen Sehfelds in Superauflösung
Mit freundlicher Genehmigung von A. Politi, J. Jakobi und P. Lenart, Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen, Deutschland.

Effiziente Bildgebung eines großen Sehfelds in Superauflösung: HeLa-Zellen, deren DNS (blau, Hoechst 44432), Mikrotubuli (gelb, Anti-Tubulin Alexa 488) und F-Aktin (Magenta, Phalloidin mit Abberior STAR Red) markiert sind.

Effiziente Bildgebung eines großen Sehfelds in Superauflösung: HeLa-Zellen, deren DNA (blau, Hoechst 44432), Mikrotubuli (gelb, Anti-Tubulin Alexa 488) und F-Aktin (Magenta, Phalloidin mit Abberior STAR Red) markiert sind. Mit freundlicher Genehmigung von A. Politi, J. Jakobi und P. Lenart, Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen, Deutschland.

Multiplex-Modi von ZEISS LSM 980

LSM 980

Airyscan SR

Multiplex SR-4Y

Multiplex SR-8Y

Multiplex CO-8Y

Parallelisierung

1

4

8

8

Auflösung

120/120

140/140

120/160

Konfokal oder besser

Max. Bilder/s bei max. Sehfeld

0,2 (Zoom 1,7)

1,0 (Zoom 1)

2,0 (Zoom 1)

9,6 (Zoom 1)

Antikörper-Markierung, Feinstrukturen

+++++

++++

+++

++

Antikörper-Markierung, Kachelaufnahme

++

++++

++++

+++

Live Cell Imaging

++

+++

++++

+++++

Dynamics Profiler​

Dynamics Profiler​

Einfacher Zugang zur zugrunde liegenden Molekulardynamik​

ZEISS Dynamics Profiler eröffnet Ihnen den einfachen Zugang zur Molekularkonzentration und -dynamik in Lebendproben. Mit den Informationen des ZEISS Airyscan Detektors lässt sich das heterogene Diffusionsverhalten charakterisieren – ideal für die Untersuchung von Zellkondensaten. Die Strömungsmessungen zeigen die Geschwindigkeit und Richtung der aktiven Bewegung in Flüssigkeiten und liefern einzigartige neue Daten im Zusammenhang mit der Mikrofluidik und Organ-on-a-Chip-Systemen. Untersuchen Sie selbst empfindlichste Proben ohne übermäßige Lichtexposition oder allzu lange Experimentdauer und erweitern Sie Ihre Datensammlung zu einer soliden Grundlage für Ihre Forschung.

Typische spektrale Quanteneffizienz (QE) von ZEISS LSM 980-Detektoren (einschl. NIR).
Typische spektrale Quanteneffizienz (QE) von ZEISS LSM 980-Detektoren (einschl. NIR).

Typische spektrale Quanteneffizienz (QE) von ZEISS LSM 980-Detektoren (einschl. NIR).

Nahinfrarot(NIR)-Imaging

Erweiterter Spektralbereich

Durch den erweiterten Spektralbereich bis ins Nahinfrarot lassen sich mehr Marker parallel nutzen. Visualisieren Sie zusätzliche Strukturen mit mehr Farbstoffen in mehrfarbigen Experimenten. Spektrale Multiplexing-Experimente werden dabei durch Quasar- und NIR-Detektoren effizient unterstützt. NIR-Fluoreszenzmarker sind durch die größere Wellenlänge weniger phototoxisch für lebende Proben. Diese können über einen längeren Zeitraum beobachtet werden, während die Lichtbelastung begrenzt ist. Licht mit vergleichsweise großer Wellenlänge wird auch weniger stark durch das Probengewebe gestreut und dringt tiefer in die Probe ein.

Mit seinen zwei verschiedenen Detektortechnologien (erweitertes rotes GaAsP und GaAs) liefert der Zweikanal-NIR-Detektor eine optimale Empfindlichkeit bis 900 nm. Durch diese Kombination können alle Vorteile, die NIR-Marker bieten, voll ausgeschöpft werden.

Nahinfrarot(NIR)-Imaging
COS-7-Zellen, DAPI (magenta), Anti-Tubulin Alexa 568 (blau), Aktin/Phalloidin OG488 (gelb) und TOM20 Alexa 750 (rot).
COS-7-Zellen, DAPI (magenta), Anti-Tubulin Alexa 568 (blau), Aktin/Phalloidin OG488 (gelb) und TOM20 Alexa 750 (rot). Probe mit freundlicher Genehmigung von Urs Ziegler und Jana Döhner, Universität Zürich, ZMB, Schweiz.
Probe mit freundlicher Genehmigung von Urs Ziegler und Jana Döhner, Universität Zürich, ZMB, Schweiz.

COS-7-Zellen, DAPI (magenta), Anti-Tubulin Alexa 568 (blau), Aktin/Phalloidin OG488 (gelb) und TOM20 Alexa 750 (rot).

Aufnahme im Lambda-Modus über das sichtbare und das Nahinfrarot-Spektrum. Aufteilung der Einzelsignale durch Linear Unmixing. Maximumintensitätsprojektion eines Z-Stapels.

COS-7-Zellen

COS-7-Zellen, DAPI (magenta), Anti-Tubulin Alexa 568 (blau), Aktin/Phalloidin OG488 (gelb) und TOM20 Alexa 750 (rot). Aufnahme im Lambda-Modus über das sichtbare und das Nahinfrarot-Spektrum. Aufteilung der Einzelsignale durch Linear Unmixing. Maximumintensitätsprojektion eines Z-Stapels.

Probe mit freundlicher Genehmigung von Urs Ziegler und Jana Döhner, Universität Zürich, ZMB, Schweiz.

Vergleich des ZEISS LSM 980 MA-PMT und des ZEISS NIR GaAsP-Detektors; Anregung mit Laser (639 nm) mit derselben Laserleistung. Emissionsbereich für den MA-PMT: 660–757 nm; für den NIR-Detektor: 660–900 nm.
Vergleich des ZEISS LSM 980 MA-PMT und des ZEISS NIR GaAsP-Detektors; Anregung mit Laser (639 nm) mit derselben Laserleistung. Emissionsbereich für den MA-PMT: 660–757 nm; für den NIR-Detektor: 660–900 nm.

Mikrotubuli einer COS-7-Zelle (Anti-Tubulin AF700)

Vergleich des ZEISS LSM 980 MA-PMT-Detektors (links) und des ZEISS NIR GaAsP-Detektors (rechts); Anregung mit Laser (639 nm) mit derselben Laserleistung. Emissionsbereich für den MA-PMT: 660–757 nm; für den NIR-Detektor: 660–900 nm.

Probe mit freundlicher Genehmigung von Urs Ziegler und Jana Döhner, Universität Zürich, ZMB, Schweiz.

Vor der Verarbeitung mit LSM Plus
Nach der Verarbeitung mit LSM Plus

Simultanes spektrales Imaging

Schnelle und präzise Trennung aller Fluoreszenzmarker

Um stark überlagernde Signale zu trennen oder Störungen durch Autofluoreszenz zu vermeiden, können Sie einen Lambda-Scan über den ganzen Detektionsbereich mit bis zu 36 Detektoren nutzen. Dadurch sinkt nicht nur die Lichtbelastung, auch der Zeitaufwand wird auf ein Minimum reduziert. Verbessern Sie mit LSM Plus das spektrale Imaging über den gesamten Wellenlängenbereich, einschließlich Online-Fingerprinting.

Das Beispiel zeigt den Kremastermuskel einer Maus, verschiedenfarbig markiert mit Hoechst (blau), Prox-1 mit Alexa 488 (grün), Neutrophile mit Ly-GFP, PECAM1 mit Dylight 549 (gelb), SMA mit Alexa 568 (orange), VEGFR-3 mit Alexa 594 (rot), Thrombozyten mit Dylight 649 (magenta). Aufgenommen mit einem 32-Kanal GaAsP-Detektor und unter Verwendung von Online-Fingerprinting.

Bildbeschreibung: Vergleich des verbesserten Signal-Rausch-Verhältnisses vor und nach der Bearbeitung mit LSM Plus. Mit freundlicher Genehmigung von Dr. S. Volkery, Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin, Münster, Deutschland

Energiediagramm der Zweiphotonenmikroskopie

Energiediagramm der Zweiphotonenmikroskopie

Energiediagramm der Zweiphotonenmikroskopie

Multiphotonenmikroskopie mit LSM 980-NLO

Nichtinvasives Deep Tissue Imaging für lebende oder fixierte Proben

Die Multiphotonenmikroskopie (Mikroskopie mit zwei Photonen, nichtlinerare optische Mikroskopie [NLO]) ist die bevorzugte Methode in den Neurowissenschaften. Das gilt für die nichtinvasive Bildgebung ebenso wie für die Abbildung tiefer Gewebeschichten bei lebenden oder fixierten Proben. Multiphotonenmikroskopie nutzt den Vorteil, dass längere Wellenlängen (600–1300 nm) weniger stark durch das Gewebe absorbiert und verstreut werden. Dadurch kann das Licht tiefer in die Probe eindringen und gleichzeitig einen Fokus bilden. Die erforderliche Energie zur Anregung eines Fluoreszenzfarbstoffs wird nicht von einem, sondern von zwei Photonen geliefert, wobei jedes die halbe Energiemenge beisteuert. Die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Photonen den Fluorophor gleichzeitig erreichen, ist nur im Brennpunkt hoch genug. Darum wird das Emissionslicht nur aus der Fokussierebene abgestrahlt und kann effizient detektiert werden. So entsteht ein optischer Schnitt ohne Pinhole.

Beschriftung: Energiediagramm der Zweiphotonenmikroskopie

Multiphotonenmikroskopie mit LSM 980-NLO

Konfokal- und Multiphotonenmikroskopie in Kombination

Ein LSM, das konfokale Funktionen und Multiphotonenfunktionen bietet, ermöglicht Ihnen den optimalen Zugang zu beiden Technologien für Ihre Experimente:

  • Durchdringen Sie tiefe Gewebeschichten in Kombination mit erhöhter Empfindlichkeit, Auflösung und Geschwindigkeit.
  • Weniger Lichtbelastung bei einer klaren Trennung der Emissionssignale
  • Erfassen Sie effizient Licht mit hochempfindlichen GaAsP-NDD-Detektoren nahe am Signal
  • Visualisierung ungefärbter Strukturen mit Multiphotonenanregung über eine verdoppelte oder verdreifachte Frequenz (SHG, THG).
Aufgenommen mit Zweiphotonen-Laseranregung bei 1.000 nm, bearbeitet mit LSM Plus.
Probe mit freundlicher Genehmigung der Abteilung Fischzucht, Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI), Jena, Deutschland
Blutgefäßsystem im Rautenhirn eines Zebrafischs. Aufgenommen mit Zweiphotonen-Laseranregung bei 1.000 nm, bearbeitet mit LSM Plus.
Das Volumen von 100 µm wurde mit Zweiphotonen-Laseranregung bei 1.000 nm mit dem GaAsP-BiG.2-Non-descanned-Detektor aufgenommen. Die Tiefe des Datensatzes wurde farbkodiert; mit ZEN Blue wurde eine orthogonale Projektion erstellt. Probe mit freundlicher Genehmigung von Prof. J. Herms, LMU, München, Deutschland.
Maus-Hirnschnitt mit neuronaler zytoplasmatischer GFP-Markierung
Prinzip der Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (FCS) Bewegungsbahn eines fluoreszierenden Teilchens durch das Detektionsvolumen

Prinzip der Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (FCS)

Prinzip der Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (FCS) Bewegungsbahn eines fluoreszierenden Teilchens durch das Detektionsvolumen

Bewegungsbahn eines fluoreszierenden Teilchens durch das Detektionsvolumen

Mehr Daten, die über das reine Imaging hinausgehen

Erweitern Sie die Möglichkeiten Ihrer Forschung

Die Kombination aus Laserpunktbeleuchtung und linearem Scannen sowie Detektoren, die Signale durch Photonenzählung erfassen, macht aus dem LSM 980 mehr als nur ein Bildgebungssystem:

  • Raster-Bild-Korrelationsspektroskopie (RICS)
  • Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (FCS)
  • Fluoreszenzkreuzkorrelationsspektroskopie (FCCS)
  • Förster-Resonanz-Energie-Transfer (FRET)
  • Fluorescence Recovery after Photobleaching (FRAP)
  • Fluoreszenzlebensdauermikroskopie (FLIM)


Beschriftung: Prinzip der Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (FCS). Bewegungsbahn eines fluoreszierenden Teilchens durch das Detektionsvolumen

Anwendungen

ZEISS LSM 980 in der Praxis

  • COS-7-Zellen, Anti-TOM20 in Alexa 750 (rot), Anti-Tubulin in Alexa 700 (cyan), Aktin/Phalloidin in OG488 (magenta) und DAPI (orange).
  • Getrennte Fluoreszenzsignale. Der Vergleich zeigt, wie LSM Plus das Signal-Rausch-Verhältnis und die Auflösung verbessert.
  • COS-7-Zellen, Anti-TOM20 in Alexa 750 (rot), Anti-Tubulin in Alexa 700 (cyan), Aktin/Phalloidin in OG488 (magenta) und DAPI (orange).

    Aufnahme mit LSM Plus und ZEISS NIR-Detektor im Kanalmodus.

    COS-7-Zellen, Anti-TOM20 in Alexa 750 (rot), Anti-Tubulin in Alexa 700 (cyan), Aktin/Phalloidin in OG488 (magenta) und DAPI (orange).  Probe mit freundlicher Genehmigung von U. Ziegler und J. Doehner, ZMB, Universität Zürich, Schweiz.
    Probe mit freundlicher Genehmigung von U. Ziegler und J. Doehner, ZMB, Universität Zürich, Schweiz.

    Die Fluoreszenzsignale wurden per Linear Unmixing getrennt, das eine klare Trennung zwischen den spektral überlagernden Farbstoffen Alexa 700 and Alexa 750 bewirkt.

    COS-7-Zellen, Anti-TOM20 in Alexa 750 (rot), Anti-Tubulin in Alexa 700 (cyan), Aktin/Phalloidin in OG488 (magenta) und DAPI (orange).

  • Getrennte Fluoreszenzsignale. Der Vergleich zeigt, wie LSM Plus das Signal-Rausch-Verhältnis und die Auflösung verbessert.

    Getrennte Fluoreszenzsignale. Der Vergleich zeigt, wie LSM Plus das Signal-Rausch-Verhältnis und die Auflösung verbessert.

    COS-7-Zellen, Anti-TOM20 in Alexa 750 (rot), Anti-Tubulin in Alexa 700 (cyan), Aktin/Phalloidin in OG488 (magenta) und DAPI (orange). Aufnahme mit LSM Plus und ZEISS NIR-Detektor im Kanalmodus. Probe mit freundlicher Genehmigung von U. Ziegler und J. Doehner, ZMB, Universität Zürich, Schweiz.
    Probe mit freundlicher Genehmigung von U. Ziegler und J. Doehner, ZMB, Universität Zürich, Schweiz.

    COS-7-Zellen, Anti-TOM20 in Alexa 750 (rot), Anti-Tubulin in Alexa 700 (cyan), Aktin/Phalloidin in OG488 (magenta) und DAPI (orange). Aufnahme mit LSM Plus und ZEISS NIR-Detektor im Kanalmodus.

    Die Fluoreszenzsignale wurden per Linear Unmixing getrennt, das eine klare Trennung zwischen den spektral überlagernden Farbstoffen Alexa 700 and Alexa 750 bewirkt.

    Getrennte Fluoreszenzsignale. Der Vergleich zeigt, wie LSM Plus das Signal-Rausch-Verhältnis und die Auflösung verbessert.

NIR: Höhere Anzahl von Markern

Mehrere unterschiedliche Marker gleichzeitig nutzen zu können ist für die Analyse komplexer biologischer Welten von großem Vorteil. LSM 980 kann mehrere Fluoreszenzmarker gleichzeitig und über einen breiten Emissionsbereich von bis zu 900 nm abbilden. Diese COS-7-Zellen wurden mit vier unterschiedlichen Fluorophoren markiert, wobei die Emissionsspitze bei zwei Fluorophoren (Alexa 700 und Alexa 750) im Nahinfrarot(NIR)-Bereich liegt. Die flexiblen Quasar- und NIR-Detektoren von LSM 980 bilden alle Marker mit optimaler Empfindlichkeit ab. Die Detailansichten zeigen, wie LSM Plus das Signal-Rausch-Verhältnis und die Auflösung verbessert.

  • Hirnnerven (Alexa 488: gelb, Alexa 647: magenta) und DNS (Hoechst: cyan) einer Schabe; ohne LSM Plus.
    Hirnnerven (Alexa 488: gelb, Alexa 647: magenta) und DNS (Hoechst: cyan) einer Schabe; mit LSM Plus.

    LSM Plus

    Hirnnerven (Alexa 488: gelb, Alexa 647: magenta) und DNS (Hoechst: cyan) einer Schabe; links ohne und rechts mit LSM Plus.

    Probe mit freundlicher Genehmigung von M. Paoli, Galizia Lab, Universität Konstanz, Deutschland

  • Angefärbtes F-Aktin (Phalloidin) im Ringkanal der Eikammer einer Drosophila.
    Angefärbtes F-Aktin (Phalloidin) im Ringkanal der Eikammer einer Drosophila.

    Airyscan Joint Deconvolution

    Angefärbtes F-Aktin (Phalloidin) im Ringkanal der Eikammer einer Drosophila.

    Mit freundlicher Genehmigung von T. Jacobs, AG Luschnig, WWU Münster; mit T. Zobel, Münster Imaging Network, Deutschland

  • Kleinhirn einer Maus mit den Markern Anti-Calbindin (Alexa 568) und Anti-GFAP (Alexa 488)
  • Kleinhirn einer Maus mit den Markern Anti-Calbindin (Alexa 568) und Anti-GFAP (Alexa 488).
  • Kleinhirn einer Maus mit den Markern Anti-Calbindin (Alexa 568) und Anti-GFAP (Alexa 488).
  • Hirn- und Augengefäße beim Zebrafisch (grün) und Frequenzverdoppelung (grau) in sagittaler Richtung.
  • Kleinhirn einer Maus mit den Markern Anti-Calbindin (Alexa 568) und Anti-GFAP (Alexa 488). Beide Fluorophore wurden mit dem Zwei-Photonen-Laser bei 780 nm angeregt. Die Emissionsspektren wurden gleichzeitig mit dem BIG.2-Detektor erfasst. Die gesamte Struktur wurde mithilfe von 3D-Kachelaufnahmen (Tiling und Stitching) abgebildet; in ZEN Blue wurde eine orthogonale Projektion erstellt. Bestimmte Regionen wurden mit dem Airyscan 2 Detektor abgebildet, um hochaufgelöste Bilder der Purkinjezellen zu erhalten. Die Airyscan 2 Datensätze wurden verarbeitet; mit ZEN Blue wurden orthogonale Projektionen erstellt. Die einzelnen superaufgelösten Bilder sind mithilfe von ZEN Connect am Kleinhirn ausgerichtet worden. Probe mit freundlicher Genehmigung von L. Cortes, Universidade de Coimbra, Portugal.
  • Kleinhirn einer Maus mit den Markern Anti-Calbindin (Alexa 568) und Anti-GFAP (Alexa 488).
    Kleinhirn einer Maus mit den Markern Anti-Calbindin (Alexa 568) und Anti-GFAP (Alexa 488).  Probe mit freundlicher Genehmigung von L. Cortes, Universidade de Coimbra, Portugal.
    Probe mit freundlicher Genehmigung von L. Cortes, Universidade de Coimbra, Portugal.

    Kleinhirn einer Maus mit den Markern Anti-Calbindin (Alexa 568) und Anti-GFAP (Alexa 488).

  • Kleinhirn einer Maus mit den Markern Anti-Calbindin (Alexa 568) und Anti-GFAP (Alexa 488).
    Kleinhirn einer Maus mit den Markern Anti-Calbindin (Alexa 568) und Anti-GFAP (Alexa 488).  Probe mit freundlicher Genehmigung von L. Cortes, Universidade de Coimbra, Portugal.
    Probe mit freundlicher Genehmigung von L. Cortes, Universidade de Coimbra, Portugal.

    Kleinhirn einer Maus mit den Markern Anti-Calbindin (Alexa 568) und Anti-GFAP (Alexa 488).

    Kleinhirn einer Maus mit den Markern Anti-Calbindin (Alexa 568) und Anti-GFAP (Alexa 488).

  • Hirn- und Augengefäße beim Zebrafisch (grün) und Frequenzverdoppelung (grau) in sagittaler Richtung. Ein Volumen von 267 µm wurde mit Zwei-Photonen-Laseranregung bei 1.000 nm aufgenommen und die Emission mit dem GaAsP-BiG.2-Detektor erfasst. Die Frequenzverdoppelung (SHG) ermöglichte die Visualisierung der Gewebestrukturen, beispielsweise der Netzhautzellen und der Augenmuskeln. Probe mit freundlicher Genehmigung der Abteilung Fischzucht des Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI), Jena, Deutschland.

Multiphotonen-Mikroskopie

Die Multiphotonenmikroskopie kann mit 3D-Kachelaufnahmen kombiniert werden und auf diese Weise das Imaging großer Proben ermöglichen – in diesem Beispiel das Kleinhirn einer Maus. Mit dem Airyscan 2-Imaging im Superauflösungsmodus lassen sich superaufgelöste Bilder bestimmter Regionen aufnehmen. Dieses Verfahren kann direkt mit dem Zweiphotonen-Imaging kombiniert werden. ZEN Connect führt alle Informationen aus verschiedenen Experimenten zusammen, damit Sie die hochaufgelösten Bilder auch im größeren strukturellen Kontext sehen können. So lassen sich Zusammenhänge einfacher erschließen und Dateien einfacher verwalten.

  • Mit freundlicher Genehmigung von M. Paoli, AG Galizia, Universität Konstanz, Deutschland.

3D- und 4D-Imaging

Die Gehirn-, Brust- und Bauchganglien der Schabe sind durch bilaterale Verbindungsbündel verbunden. Diese bestehen aus auf- und absteigenden Interneuronen, die das Strickleiternervensystem bilden. In diesem Präparat wurden linke und rechte Konnektive einzeln markiert (Alexa 488: grün, Alexa 647: magenta). Die Markierung erfolgte posterior zum suboesophagealen Ganglion. Es soll die Ausdehnung ihrer Innervation innerhalb der verschiedenen Neurophilen sowie durch die ipsi- und kontralateralen Teile des Gehirns beobachtet werden (DNA markiert mit DAPI: cyan). Die Bildgebung erfolgte mittels Kachelaufnahme, um das gesamte Volumen (3×2,3×0,26 mm) zu erfassen. Die 3D-Animation des kompletten Datensatzes erfolgte mit arivis Vision 4D, dem perfekten Werkzeug zum Rendern und Analysieren großer Datensätze. Der 4D-Viewer in arivis Vision 4D kann so konfiguriert werden, dass er die Darstellung einzelner Kanäle unabhängig voneinander anpasst, um bestimmte Funktionen hervorzuheben.

Diese Einstellungen können zusammen mit den Clipping-Ebenen oder der unterschiedlichen Opazität einzelner Kanäle in Schlüsselbildern gespeichert werden. Die Software interpoliert automatisch zwischen den Kanälen, um übergangslose Animationen zu erzeugen. Diese können in der Vorschau betrachtet und bearbeitet werden, bevor hochauflösende Videorenderings erstellt werden.

  • Schnitt durch Maus-Darmgewebe. Einfärbung: Substanz P (cyan, Alexa 488) zur Markierung der präsynaptischen Kontakte im enterischen Nervensystem; HuC/D (gelb, Alexa 568) zur Markierung der enterischen Neuronen; neuronale Stickstoffmonoxid-Synthase (nNOS, rot, Alexa 750) zur Markierung einer Teilpopulation der enterischen Neuronen. Probe mit freundlicher Genehmigung von Pieter Vanden Berghe, LENS und CIC, Universität Leuven, Belgien.
  • Dieses ZEN Connect-Projekt dokumentiert ein Experiment mit den Gewebeexplantaten der Ependyma aus dem ventrikulären System eines Mäusehirns.
  • Mit Airyscan 2 kann schnell ein Übersichtsbild über fluoreszierende Bereiche gewonnen werden. Dazu führt man im Multiplex CO-8Y-Modus eine Kachelaufnahme durch, um Regionen von Interesse zu finden – in diesem Fall bei beweglichen Cilien auf Ependymagewebe-Explantaten aus dem Gehirn einer Maus.
  • Live-Imaging mit 143 Bildern pro Sekunde von fluoreszierend markierten beweglichen Cilien des Gehirn-Ependymas.
  • Schnitt durch Maus-Darmgewebe. Einfärbung: Substanz P (cyan, Alexa 488) zur Markierung der präsynaptischen Kontakte im enterischen Nervensystem; HuC/D (gelb, Alexa 568) zur Markierung der enterischen Neuronen; neuronale Stickstoffmonoxid-Synthase (nNOS, rot, Alexa 750) zur Markierung einer Teilpopulation der enterischen Neuronen. Probe mit freundlicher Genehmigung von Pieter Vanden Berghe, LENS und CIC, Universität Leuven, Belgien.
    Schnitt durch Maus-Darmgewebe. Einfärbung: Substanz P (cyan, Alexa 488) zur Markierung der präsynaptischen Kontakte im enterischen Nervensystem; HuC/D (gelb, Alexa 568) zur Markierung der enterischen Neuronen; neuronale Stickstoffmonoxid-Synthase (nNOS, rot, Alexa 750) zur Markierung einer Teilpopulation der enterischen Neuronen. Probe mit freundlicher Genehmigung von Pieter Vanden Berghe, LENS und CIC, Universität Leuven, Belgien. Probe mit freundlicher Genehmigung von Pieter Vanden Berghe, LENS und CIC, Universität Leuven, Belgien.
    Probe mit freundlicher Genehmigung von Pieter Vanden Berghe, LENS und CIC, Universität Leuven, Belgien.

    Schnitt durch Maus-Darmgewebe. Einfärbung: Substanz P (cyan, Alexa 488) zur Markierung der präsynaptischen Kontakte im enterischen Nervensystem; HuC/D (gelb, Alexa 568) zur Markierung der enterischen Neuronen; neuronale Stickstoffmonoxid-Synthase (nNOS, rot, Alexa 750) zur Markierung einer Teilpopulation der enterischen Neuronen. 

    Schnitt durch Maus-Darmgewebe. Einfärbung: Substanz P (cyan, Alexa 488) zur Markierung der präsynaptischen Kontakte im enterischen Nervensystem; HuC/D (gelb, Alexa 568) zur Markierung der enterischen Neuronen; neuronale Stickstoffmonoxid-Synthase (nNOS, rot, Alexa 750) zur Markierung einer Teilpopulation der enterischen Neuronen. Probe mit freundlicher Genehmigung von Pieter Vanden Berghe, LENS und CIC, Universität Leuven, Belgien.

  • Dieses ZEN Connect-Projekt dokumentiert ein Experiment mit den Gewebeexplantaten der Ependyma aus dem ventrikulären System eines Mäusehirns.
    Dieses ZEN Connect-Projekt dokumentiert ein Experiment mit den Gewebeexplantaten der Ependyma aus dem ventrikulären System eines Mäusehirns.

    Dieses ZEN Connect-Projekt dokumentiert ein Experiment mit den Gewebeexplantaten der Ependyma aus dem ventrikulären System eines Mäusehirns. Alle erfassten Daten des Experiments bleiben im Kontext erhalten. Die Übersichtsbilder von Kamera und LSM ermöglichen es, die Lokalisation des erfassten Ziliarschlags innerhalb der Probe präzise zu dokumentieren. Die Flusskarte der von den Cilien erzeugten Strömung entlang der ependymalen Wand wird als Referenz hinzugefügt.

    Dieses ZEN Connect-Projekt dokumentiert ein Experiment mit den Gewebeexplantaten der Ependyma aus dem ventrikulären System eines Mäusehirns. Alle erfassten Daten des Experiments bleiben im Kontext erhalten. Die Übersichtsbilder von Kamera und LSM ermöglichen es, die Lokalisation des erfassten Ziliarschlags innerhalb der Probe präzise zu dokumentieren. Die Flusskarte der von den Cilien erzeugten Strömung entlang der ependymalen Wand wird als Referenz hinzugefügt.

  • Mit Airyscan 2 kann schnell ein Übersichtsbild über fluoreszierende Bereiche gewonnen werden. Dazu führt man im Multiplex CO-8Y-Modus eine Kachelaufnahme durch, um Regionen von Interesse zu finden – in diesem Fall bei beweglichen Cilien auf Ependymagewebe-Explantaten aus dem Gehirn einer Maus.
    Mit Airyscan 2 kann schnell ein Übersichtsbild über fluoreszierende Bereiche gewonnen werden. Dazu führt man im Multiplex CO-8Y-Modus eine Kachelaufnahme durch, um Regionen von Interesse zu finden – in diesem Fall bei beweglichen Cilien auf Ependymagewebe-Explantaten aus dem Gehirn einer Maus.

    Mit Airyscan 2 kann schnell ein Übersichtsbild über fluoreszierende Bereiche gewonnen werden. Dazu führt man im Multiplex CO-8Y-Modus eine Kachelaufnahme durch, um Regionen von Interesse zu finden – in diesem Fall bei beweglichen Cilien auf Ependymagewebe-Explantaten aus dem Gehirn einer Maus. Die Z-Ebenen werden in farbiger Tiefenkodierung dargestellt. Die genaue Position der aufgenommenen beweglichen Cilie wird im ZEN Connect-Projekt dokumentiert.

    Mit Airyscan 2 kann schnell ein Übersichtsbild über fluoreszierende Bereiche gewonnen werden. Dazu führt man im Multiplex CO-8Y-Modus eine Kachelaufnahme durch, um Regionen von Interesse zu finden – in diesem Fall bei beweglichen Cilien auf Ependymagewebe-Explantaten aus dem Gehirn einer Maus. Die Z-Ebenen werden in farbiger Tiefenkodierung dargestellt. Die genaue Position der aufgenommenen beweglichen Cilie wird im ZEN Connect-Projekt dokumentiert.

  • Live-Imaging mit 143 Bildern pro Sekunde von fluoreszierend markierten beweglichen Cilien des Gehirn-Ependymas. Aufgenommen mit dem Airyscan CO-8Y-Modus: Eine hohe Bildqualität kombiniert mit hoher Aufnahmegeschwindigkeit ermöglicht die detaillierte Analyse von Richtung und Frequenz des Cilienschlags. ©/mit freundlicher Genehmigung von G. Eichele, Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen, Deutschland.

Einfache Navigation und Korrelation

Die Welt der Mikroskopie verlagert sich mehr und mehr auf größere Proben. Umso wichtiger wird es, den Positionskontext zu erhalten und die Lage der aufgenommenen Bildfelder zu dokumentieren. Der AI Sample Finder klassifiziert den Probenträger, erkennt die Probe, ermittelt den Fokus und erstellt ein schnelles Übersichtsbild mit dem T-PMT-Detektor oder der Kamera. Sie können beliebig durch das Übersichtsbild navigieren, sich orientieren und dann mühelos relevante Strukturen finden. So investieren Sie Ihre Zeit nur für das Imaging von Regionen, die auch tatsächlich Informationen für Ihre Forschung bieten. ZEN Connect korreliert alle mit der Probe zusammenhängenden Daten.

In diesem Beispiel wurde Darmgewebe einer Maus mit drei Fluorophoren markiert, die ein Emissionsspektrum von 500–850 nm abdecken. Der AI Sample Finder hat den Objektträger automatisch erkannt und ein schnelles Übersichtsbild mit dem T-PMT-Detektor erstellt, um den Marker Alexa 488 zu erfassen. Das Übersichtsbild dient zur Navigation in der Probe und zur Ermittlung der Zielstrukturen. Mit den Quasar- und NIR-Detektoren von ZEISS LSM 980 wurden Bilder der sichtbaren und unsichtbaren Marker mit optimaler Empfindlichkeit abgebildet.

Downloads

    • ZEISS LSM 980 with Airyscan 2

      Your Unique Confocal Experience for Fast and Gentle Multiplex Imaging

      Seiten: 44
      Dateigröße: 8 MB
    • Flyer: ZEISS LSM 980 with Airyscan 2

      Your Unique Confocal Experience for Fast and Gentle Multiplex Imaging

      Seiten: 4
      Dateigröße: 1 MB
    • The Basic Principle of Airyscanning

      Seiten: 22
      Dateigröße: 1 MB
    • ZEISS LSM 9 Family with Airyscan 2

      Multiplex Mode for Fast and Gentle ConfocalSuperresolution in Large Volumes

      Seiten: 11
      Dateigröße: 3 MB
    • A Practical Guide of Deconvolution

      Seiten: 24
      Dateigröße: 2 MB

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